Meteoriten helfen, zeigen, wie Mars seine Wasser verloren

(ISNS)--Mars war einst ein feuchter Welt und nach eine wachsende Zahl von beweisen, hätte Wasser sprudeln durch Flüsse, in Seen und möglicherweise sogar Ozeane bündeln. Aber das Wasser irgendwie verschwunden, so dass hinter dem ausgedörrten Planeten es heute.

Eine neue Analyse von Marsmeteoriten hilft jetzt, zeigen die Geschichte des Mars Wasser, was darauf hindeutet, dass große Mengen an Wasser in den Raum innerhalb der ersten halben Milliarde Jahre Mars Existenz entkommen. Die meisten der restlichen Wasser – weniger als ein Zehntel der Meere der Erde-- dann erstarrte und bilden große, doch entdeckt Stauseen des Eises noch unter der Oberfläche verborgen.

Wissenschaftler haben lange bekannt, dass es Wassereis an den Polen und frühere Bemerkungen über das Vorhandensein von unterirdischen Eis in niedrigeren breiten angedeutet haben. Die neue Studie stärkt jetzt so, dass große Mengen an Eis heute auf dem Mars verborgen bleiben, sagte Studienleiter Hiroyuki Kurokawa der Universität Nagoya in Japan. Das Papier beschreibt die Ergebnisse wurde für die Veröffentlichung in Erde und planetarische Wissenschaft Buchstabenakzeptiert.

Umkreisenden Raumschiff, Lander und Rover auf dem Mars entdeckt haben viel des Beweises für Täler, Deltas, Flussbetten und sogar Ozeane einmal mit flüssigem Wasser gefüllt – vielleicht mit einem bewohnbaren Umfeld für das Leben in der Vergangenheit. Aber das meiste Wasser ist seitdem verschwunden.

"Wir wissen nicht, wie das Wasser im Laufe der Zeit verschwinden war", sagte David Klassen, Astronom an der Rowan University in Glassboro, New Jersey, der an der Studie beteiligt war. "Wir wissen nur, dass er verschwand."

Trotzdem denke Wissenschaftler, das meiste Wasser auf dem Mars wahrscheinlich entgangen, weil die Schwerkraft des Planeten nicht ausreichte, die Atmosphäre festzuhalten. Im Laufe der Zeit verdunstet das Wasser auf dem Mars und driftete Weg in den Weltraum.

Um abzuschätzen, wieviel Wasser auf diese Weise verloren wurde, Maßen die Forscher das Verhältnis der beiden Formen von Wasserstoff gefunden in Marsmeteoriten, die auf der Erde gelandet. Gewöhnliche, gemeinsame Wasserstoff enthält ein Proton im Kern. Deuterium ist eine schwerere Form des Wasserstoffs mit einem Proton und einem Neutron. Wasser, das mindestens ein Deuteriumatom anstelle von normalen Wasserstoff enthält ist schwerer.

Mit dieser zusätzlichen Heft kann Wasser, das Deuterium enthält Mars Schwerkraft so einfach wie Wasser, das von normalen Wasserstoff nicht entziehen. Infolgedessen ist das Wasser, das Mars verließ ein Großteil der leichteren Sorte. So können durch den Vergleich der Mengen von Deuterium und Wasserstoff, die Forscher bestimmen, wie bereitwillig Wasser Mars entkommen war. Ein höheres Deuterium-Wasserstoff-Verhältnis bedeutet höhere Wasserverlust.

Die Forscher analysierten drei verschiedene Meteoriten 4,1 Milliarden Jahren ermitteln die Deuterium-Wasserstoff-Verhältnis vor 4,5 Milliarden Jahren, und irgendwann zwischen 170 Millionen und vor 180 Millionen Jahren ist die aktuell genug, um die aktuellen Bedingungen darstellen. Aus den Daten erstellt sie eine Chronologie der Wasserverlust, zeigen, dass Mars mehrmals mehr Wasser zwischen 4,5 bzw. 4,1 Mrd. Jahren als die Vergangenheit vor 4 Milliarden Jahren verloren haben.

Ob Mars das Wasser früher oder später in der Geschichte verloren wurde ein Punkt der Debatte unter den Astronomen, und Bestimmung des Zeitpunkts könnte helfen ihnen genau, genau, wie es die Atmosphäre verlassen, sagte James Greenwood der Wesleyan University in Middletown, Connecticut, der auch ein Teil der Studie war.

Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass der Sonnenwind Streifen entfernt Wasser aus der Marsatmosphäre geholfen. Aber Greenwood erklärte, wäre dies ein langfristiger Prozess. Eine frühe Platzen der Wasserverlust konnte stattdessen verweisen auf hydrodynamischen Flucht sogenannten, in denen großen Mengen an Wasserstoffgas, das eine embryonale Mars umgeben frei von dem Planeten schwacher Gravitation Griff ziehen Wasser zusammen mit ihm brach.

Meteoriten Daten offenbaren nur relative Veränderungen im Wasser, um zu bestimmen, wie viel Wasser verloren, war das Team Schätzungen der letzten Wasser basierend auf früheren Beobachtungen von Mars Oberflächenmerkmalen angeschaut. Die Forscher erkannten, dass in Ordnung für ihre berechneten Timeline mit diesen Schätzungen übereinstimmen, eine Menge Wasser auf dem Mars noch heute muß – mehrmals mehr als das Wasser gefroren an den Polen.

Das Wasser Kurokawa sagte, in Form von Eis unter der Oberfläche versteckt sein muss – Einklang mit früheren Beobachtungen. Zum Beispiel haben die Phoenix Lander und Mars Odyssey Orbiter indirekte Hinweise auf erhebliche Untergrund Eis gefunden.

Andere Wissenschaftler haben auch Meteoriten zur Ermittlung die Wasser-Geschichte des Mars, Greenwood sagte. Aber die neue Arbeit enthält ein Meteorit-Beispiel, das von Mars Mantel, die die Forscher zuverlässig einzuschätzen, Wasserverlust vor 4,5 Milliarden Jahren zum ersten Mal die Möglichkeit entstanden. "Ich glaube, es ist ein wichtiger Beitrag," sagte er.

Diese Geschichte wurde von innen Wissenschaft-News-Service bereitgestellt. Marcus Woo ist ein freier Wissenschaftsjournalist mit Sitz in der San Francisco Bay Area, für National Geographic News, New Scientist und anderen Verkaufsstellen geschrieben hat.