Vattnet på Mars tömdes via hål i atmosfären

I decennier har forskare funderat över varför Mars förlorade sina hav och floder för 3,8 miljoner år sedan. Nu kan gåtan slutligen lösas tack vare nya datorsimuleringar.

I decennier har forskare funderat över varför Mars förlorade sina hav och floder för 3,8 miljoner år sedan. Nu kan gåtan slutligen lösas tack vare nya datorsimuleringar.

Shutterstock

Mars hade tills för 3,8 miljarder år sedan nästan lika mycket vatten som jorden med sjöar, floder och en ocean, som täckte cirka en tredjedel av planeten.

Hittills har det varit en gåta för forskarna vart allt vattnet har tagit vägen, men nu har en grupp tyska och ryska astronomer hittat en förklaring.

Den röda planeten har helt enkelt tömts på vatten på grund av stoftstormar och varma somrar.

Årstider är mer extrema

Mars har årstider precis som jorden, men på den röda planeten är de mycket mer extrema eftersom Mars bana är förskjuten så att solen inte ligger helt i centrum

Det betyder att när det är sommar på det södra halvklotet är Mars betydligt närmare solen än under resten av året.

Följden är att atmosfären på det södra halvklotet värms upp och det skapar ett hål som planetens vattenånga kan komma ut igenom.

Normalt är vattenångan instängd i atmosfären av ett kallt luftskikt, som ligger på 60-90 kilometers höjd. Det är detta skikt som det går hål på när det blir sommar på planetens södra halvklot.

Mars har precis som jorden varit en blå planet, men för 3,8 miljarder år sedan började den förlora sitt vatten. I dag finns resterna som is vid planetens poler.

© Shutterstock

Mars för 3,8 miljarder år sedan

© Shutterstock

Mars i dag

Vattenångan faller som snö

Forskarna har testat sin hypotes i datorsimuleringar och de visar att vatten under dessa förhållanden kommer att avdunsta från planetens yta, slippa ut genom hålet i atmosfärens kalla skikt och röra sig vidare ut i ett högre skikt.

Därifrån rör sig ångan mot planetens poler, där den åter sjunker ned genom atmosfären och faller som snö.

Allt vatten når dock inte fram. I atmosfärens övre skikt är vattenmolekylerna särskilt utsatta för solens ultravioletta strålning, som splittrar dem i väte och syre.

Vätet försvinner ut i rymden och lämnar kvar syret i atmosfären. På så sätt förlorar Mars gradvis vatten, och det som stannar kvar samlas som is vid polerna.

Varm sommar bränner hål i atmosfären

/ 4

Kall luft är ett lock

Större delen av året är vattenångan instängd av ett kallt luftskikt som ligger 60–90 kilometer upp i atmosfären.

1

Solen gör hål i locket

När det är sommar på det södra halvklotet är Mars närmast solen i sin bana.

Strålningen blir så stark att det går hål i det kalla luftskiktet och ångan når högre upp i atmosfären.

2

Vatten blIr syre och väte

Högt upp i atmosfären utsätts vattenmolekylerna för stark ultra-violett strålning från solen.

Den spjälkar några av molekylerna till syre och väte, och det lätta vätet försvinner ut i rymden.

3

Ångan slutar som snö

Den vattenånga som överlever strålningen når fram till polerna där den kondenseras och faller som snö.

Därför ansamlar polerna vatten i form av is medan resten av planeten torkar ut.

4
© shutterstock og mikkel juul jensen

Stoftstormar förvärrar situationen

Datormodellen visade också att processen förstärks av de stoftstormar som ofta härjar.

De för mycket små stoftpartiklar, som bär vattenmolekyler med sig, högt upp i atmosfären, och partiklarna har faktiskt ännu lättare att nå upp i de övre skikten än vattenmolekylerna själva har.

Det ger en självförstärkande effekt: Ju mindre vatten det finns på ytan, desto mer stoft virvlas upp av stormarna, och desto mer vatten förlorar planeten.