Mars oli vielä 3,8 miljardia vuotta sitten melkein yhtä märkä kuin Maa jokineen, järvineen ja suurine valtamerineen, joka peitti noin kolmasosan planeetasta.
Tähän asti veden häviäminen on ollut arvoitus, mutta saksalais-venäläinen tutkijaryhmä on esittänyt sille selityksen.
Sen mukaan punaisen planeetan ovat kuivattaneet kesän kuumuus ja pölymyrskyt.
Vuodenaikojen vaihtelu on voimakkaampaa
Marsilla on vuodenajat kuten maapallolla, mutta ne vaihtelevat paljon voimakkaammin, koska Aurinko ei sijaitse aivan keskellä Marsin soikeaa rataa.
Siitä seuraa, että kun eteläisellä pallonpuoliskolla on kesä, Mars on selvästi lähempänä Aurinkoa kuin muina vuodenaikoina.
Siksi kaasukehä lämpenee kovasti eteläisellä pallonpuoliskolla kesäisin. Silloin siihen muodostuu aukko, jonka kautta vesihöyry pääsee karkaamaan.
Yleensä vesihöyryä pidättää kaasukehän kylmä kerros 60–90 kilometrin korkeudessa. Juuri tämä kerros hajoaa eteläisen pallonpuoliskon kesän aikana.
Mars 3,8 mrd. vuotta sitten
Mars nykyään
Vesihöyry sataa lumena
Tutkijat ovat testanneet teoriaansa tietokonesimulaatioilla. Ne osoittavat, että kyseisissä olosuhteissa vesi höyrystyy Marsin pinnalla ja vuotaa kylmän kerroksen reiästä ylemmäs kaasukehään.
Siellä höyry liikkuu kohti planeetan napoja, laskeutuu kaasukehässä ja sataa pinnalle lumena. Kaikki haihtuva vesi ei kuitenkaan tee koko matkaa.
Kaasukehän yläosassa vesimolekyyleihin osuu nimittäin enemmän Auringon ultraviolettisäteilyä, joka hajottaa niitä vedyksi ja hapeksi.
Vety häviää avaruuteen, kun taas happi jää kaasukehään. Niinpä Mars menettää vähitellen vettä, ja jäljelle jäävä osa kertyy jääksi napojen ympärille.
Kuuma kesä polttaa reiän kaasukehään
Kesällä Aurinko porottaa Marsin eteläisellä pallonpuoliskolla niin kuumasti, että sen vesihöyryä muulloin pidättävään kaasukehän kylmään kerrokseen palaa reikä.
Kylmä kerros kantena
Suurimman osan vuodesta vesihöyryn pysäyttää kylmä kerros 60–90 kilometrin korkeudessa.
Aurinko rikkoo kannen
Kun eteläisellä pallonpuoliskolla on kesä, Mars on lähimpänä Aurinkoa.
Voimakas säteily hajottaa kylmää kerrosta sillä seurauksella, että vesihöyry pääsee nousemaan ylemmäksi.
Vesi hajoaa osiinsa
Kaasukehän yläosassa vesimolekyylejä pommittaa voimakas ultraviolettisäteily.
Sen vaikutuksesta molekyylit hajoavat vedyksi ja hapeksi. Kevyt vety häviää avaruuteen.
Höyrystä syntyy lunta
Jäljelle jäävä vesihöyry kulkeutuu kohti napoja. Loppumatkalla siitä tiivistyy lunta, joka sataa Marsin pinnalle.
Siksi vettä kertyy napojen ympärille jäänä ja planeetta kuivuu muilta osin.
Pölymyrskyt pahensivat tilannetta
Tietokonemallin mukaan tapahtumasarjaa kiihdyttävät punaisella planeetalla yleiset pölymyrskyt. Ne levittävät korkealle kaasukehään pieniä hiukkasia, joiden pinnalla on vettä.
Itse asiassa tämän hyvin hienojakoisen aineksen on helpompi nousta omin avuin kaasukehän yläosaan kuin puhtaiden vesimolekyylien.
Lopputuloksena on itsestään jatkuva ja voimistuva tila: myrskyt saavat aikaan sitä enemmän pölyä, mitä kuivemmaksi Marsin pinta muuttuu. Ja näin vettä häviää aina runsaammin.