Европейские планетологи обнаружили, что значительная часть воды на Марсе исчезла из-за периодических изменений в угле наклона оси вращения планеты. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Astronomy, при больших углах наклона скорость потери воды в космос возрастала в десятки раз по сравнению с современными темпами.

«Мы пока не можем точно сказать, сколько воды Марс потерял за все время существования, но предполагаем, что улетучивание атомов водорода из его атмосферы сыграло важную роль в этом процессе. Наш анализ показывает, что темпы потери водорода резко увеличивались более чем на порядок [6 × 1027 атомов в секунду] в те периоды, когда ось вращения Марса была сильно наклонена», — отмечают исследователи.

Группа европейских ученых под руководством Габриэллы Гилли из Астрофизического института Андалузии в Гранаде пришла к такому выводу, разработав детальную трехмерную модель климата и атмосферы Марса. Модель позволяет точно оценивать скорость улетучивания различных атомов и ионов из атмосферы планеты в космос под воздействием солнечного ветра.

Интерес ученых к этому процессу обусловлен тем, что недавние измерения, полученные с помощью зондов MAVEN и «ЭкзоМарс-TGO», показывают, что Марс должен был потерять значительно меньше воды, чем предполагает геологическая информация о существовании в прошлом рек, озер и океанов на его поверхности. Это заставило ученых предположить, что в прошлом скорость испарения атомов водорода в космос могла быть значительно выше.

Руководствуясь этой гипотезой, астрономы просчитали частоту попадания молекул воды в верхние слои атмосферы Марса в разные эпохи и их последующего распада на водород и кислород, способные покинуть планету. Оказалось, что скорость испарения сильно зависела от угла наклона оси Марса: чем больше угол, тем быстрее планета теряла воду. Это связано с накоплением пыли, поглощающей солнечную энергию, что приводит к нагреву и разрежению атмосферы.

Ученые отмечают, что ось Марса периодически «качается» в широком диапазоне, и в прошлом возникали периоды с наклоном до 35-40 градусов, по сравнению с нынешними 25 градусами. В такие периоды темпы потери водорода были на один-два порядка выше, чем сегодня, что привело к потере огромного количества воды, достаточного для покрытия всей поверхности планеты слоем в 80 метров.

За последнее десятилетие планетологи нашли множество свидетельств существования рек, озер и океанов на поверхности Марса в глубокой древности. По текущим оценкам, их объем был сопоставим с земным Северным Ледовитым океаном, а общего количества воды хватило бы для покрытия поверхности планеты слоем в 140 метров. Куда исчезла эта вода, ученые пока не могут точно сказать, но новое исследование проливает свет на один из ключевых факторов ее потери.

Напомним, ранее учёные опровергли одну из гипотез о наличии воды на Марсе: тёмные полосы на Красной планете не содержат жидкости.