Der Transport von Wasser in die obere Atmosphäre des Mars dominiert den Wasserverlust des Planeten in den Weltraum

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Der Transport von Wasser in die obere Atmosphäre des Mars dominiert den Wasserverlust des Planeten in den Weltraum

Pressemitteilung von: Amerikanische Vereinigung zur Förderung der Wissenschaft
Gepostet: Donnerstag, 12. November 2020

Anstatt dass das knappe atmosphärische Wasser in der unteren Marsatmosphäre eingeschlossen ist, findet eine neue Studie Hinweise darauf, dass Wasser auf dem Mars direkt in die obere Atmosphäre transportiert wird, wo es in atomaren Wasserstoff umgewandelt wird, der in den Weltraum entweicht. Dies ist ein Muster, das bei Staubstürmen, einschließlich des globalen Staubsturms 2018, deutlicher wird, sagen die Autoren. “Die durch saisonale und Staubstürme vermittelte Abgabe von Wasser an die obere Atmosphäre hätte eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung des Marsklimas von seinem warmen und feuchten Zustand vor Milliarden von Jahren zu dem kalten und trockenen Planeten spielen können, den wir heute beobachten”, sagte Shane Stone und Kollegen schreiben. Dieser Prozess dominiert den aktuellen Wasserverlust vom Mars.

Der Mars war einst ein feuchter Planet – alte Flussbetten und Reliktküsten zeichnen eine Zeit auf, in der reichlich flüssiges Wasser frei über die Oberfläche floss. Während auf dem Mars noch Wasser vorhanden ist, fließt weit weniger als einmal Wasser an der Oberfläche und das meiste ist in den Eiskappen des Planeten eingeschlossen, wobei nur Spuren von Wasserdampf in seiner Atmosphäre vorhanden sind. Der größte Teil des Marswassers wurde in der Atmosphäre langsam in Wasserstoff umgewandelt, der für den Weltraum verloren geht. Dies entfernte allmählich das Wasser des Planeten über mehrere Milliarden Jahre, ein Prozess, der bis heute andauert.

Modelle des Prozesses legen nahe, dass Wasser in tieferen Lagen in molekularen Wasserstoff umgewandelt wird, bevor es in die obere Atmosphäre transportiert wird. Mit In-situ-Messungen des Raumfahrzeugs Mars Atmosphere und Volatile EvolutioN (MAVEN), das durch die obere Atmosphäre des roten Planeten flog, fanden Shane Stone und Kollegen Wasser in höheren Lagen als erwartet. Die Ergebnisse zeigen, dass Wasser direkt in die obere Atmosphäre transportiert und dort durch Reaktionen mit atmosphärischen Ionen in atomaren Wasserstoff umgewandelt wird. Die Autoren fanden auch heraus, dass die Wassermenge in der oberen Marsatmosphäre saisonal variierte, im südlichen Sommer ihren Höhepunkt erreichte und während regionaler und globaler Staubstürme anstieg.

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