Scienziati che utilizzano uno strumento a bordo di Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN della NASA, o MAVEN, le navicelle spaziali hanno scoperto che il vapore acqueo vicino alla superficie del Pianeta Rosso è trasportato nell'atmosfera più in alto di quanto chiunque si aspettasse. Là, viene facilmente distrutto da particelle di gas caricate elettricamente, o ioni, e si perde nello spazio.

I ricercatori hanno affermato che il fenomeno che hanno scoperto è uno dei tanti che ha portato Marte a perdere l'equivalente di un oceano globale di acqua fino a centinaia di piedi (o fino a centinaia di metri) di profondità per miliardi di anni. Riportando sulla loro scoperta il 13 novembre nel diario Scienza , i ricercatori hanno affermato che Marte continua a perdere acqua oggi poiché il vapore viene trasportato ad alta quota dopo la sublimazione dalle calotte polari ghiacciate durante le stagioni più calde.

"Siamo rimasti tutti sorpresi di trovare l'acqua così in alto nell'atmosfera, " ha detto Shane W. Stone, uno studente di dottorato in scienze planetarie presso il Lunar and Planetary Laboratory dell'Università dell'Arizona a Tucson. "Le misurazioni che abbiamo usato potrebbero provenire solo da MAVEN mentre vola attraverso l'atmosfera di Marte, alto sopra la superficie del pianeta."

Per fare la loro scoperta, Stone e i suoi colleghi si sono basati sui dati del Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer (NGIMS) di MAVEN, che è stato sviluppato presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. Lo spettrometro di massa inala aria e separa gli ioni che la compongono in base alla loro massa, è così che gli scienziati li identificano.

Stone e il suo team hanno monitorato l'abbondanza di ioni d'acqua su Marte per più di due anni marziani. Così facendo, hanno determinato che la quantità di vapore acqueo vicino alla parte superiore dell'atmosfera a circa 93 miglia, o 150 chilometri, sopra la superficie è più alta durante l'estate nell'emisfero australe. Durante questo periodo, il pianeta è più vicino al Sole, e quindi più caldo, e le tempeste di polvere sono più probabili.

Le calde temperature estive e i forti venti associati alle tempeste di polvere aiutano il vapore acqueo a raggiungere le parti più alte dell'atmosfera, dove può essere facilmente scomposto nei suoi costituenti ossigeno e idrogeno. L'idrogeno e l'ossigeno poi fuggono nello spazio. In precedenza, gli scienziati pensavano che il vapore acqueo fosse intrappolato vicino alla superficie marziana come se fosse sulla Terra.

"Tutto ciò che arriva fino alla parte più alta dell'atmosfera è distrutto, su Marte o sulla Terra, "Pietra ha detto, "perché questa è la parte dell'atmosfera che è esposta alla piena forza del sole".

I ricercatori hanno misurato 20 volte più acqua del solito in due giorni nel giugno 2018, quando una grave tempesta di polvere globale ha avvolto Marte (quella che ha messo fuori uso il rover Opportunity della NASA). Stone e i suoi colleghi hanno stimato che Marte ha perso tanta acqua in 45 giorni durante questa tempesta come fa in genere durante un intero anno marziano, che dura due anni terrestri.

"Abbiamo dimostrato che le tempeste di polvere interrompono il ciclo dell'acqua su Marte e spingono le molecole d'acqua più in alto nell'atmosfera, dove le reazioni chimiche possono liberare i loro atomi di idrogeno, che poi si perdono nello spazio, " ha detto Paul Mahaffy, direttore della Divisione di esplorazione del sistema solare presso la NASA Goddard e investigatore principale di NGIMS.

Altri scienziati hanno anche scoperto che le tempeste di polvere marziane possono sollevare il vapore acqueo molto al di sopra della superficie. Ma nessuno si era reso conto fino ad ora che l'acqua sarebbe arrivata fino in cima all'atmosfera. Ci sono ioni abbondanti in questa regione dell'atmosfera che possono rompere le molecole d'acqua 10 volte più velocemente di quanto non vengano distrutte a livelli più bassi.

"La particolarità di questa scoperta è che ci fornisce un nuovo percorso che non pensavamo esistesse per consentire all'acqua di sfuggire all'ambiente marziano, " disse Mehdi Benna, uno scienziato planetario Goddard e co-investigatore dello strumento NGIMS di MAVEN. "Cambierà radicalmente le nostre stime sulla velocità con cui l'acqua fuoriesce oggi e quanto velocemente è sfuggita in passato".