ศึกษาวัฏจักรของน้ำบนดาวเคราะห์สีแดง

ภาพจำลองดาวอังคารเมื่อหลายพันล้านปีก่อน
Credit : NASA/GSFC

เมื่อหลายพันล้านปีก่อน ดาวอังคารเต็มไปด้วยแม่น้ำและมหาสมุทร แต่ทุกวันนี้เหลือแต่เพียงร่องรอยในการสืบหา คาดการณ์ว่า ดาวเคราะห์สีแดงอาจสูญเสียน้ำจากเดิมอย่างน้อย 80% ส่วนในชั้นบรรยากาศด้านบนของดาวนั้น มีรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์แยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและอนุมูลอิสระของไฮดรอกซิล ไฮโดรเจนจึงหนีออกไปสู่อวกาศ แต่การตรวจวัดด้วยยานสำรวจ และกล้องโทรทรรศน์อวกาศ แสดงให้เห็นว่าแม้ทุกวันนี้น้ำจะยังไม่ปรากฏ ทว่าไอน้ำบนดาวอังคารมาถึงชั้นอากาศด้านบนอย่างไร

นักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีแห่งรัสเซีย ร่วมกับสถาบันมักซ์พลังค์ด้านการวิจัยระบบสุริยะในเยอรมนี จึงจำลองการไหลของก๊าซทั้งหมดรอบๆดาวอังคารจากพื้นผิวจนถึงระดับความสูงที่ 160 กิโลเมตร ผลการคำนวณชี้ให้เห็นว่าปกติแล้วชั้นกลางของบรรยากาศที่หนาวมากจะดูดซึมไอน้ำวันละ 2 ครั้ง แต่เฉพาะในพื้นที่หนึ่งและในช่วงเวลาหนึ่งของปี นักวิจัยเผยว่า วงโคจรของดาวอังคารมีบทบาทสำคัญ เพราะเส้นทางรอบดวงอาทิตย์กินเวลาประมาณ 2 ปีของโลก และมีลักษณะเป็นวงรีมากกว่าโลก จุดที่ดาวอังคารอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์จะอยู่ระยะทางราว 42 ล้านกิโลเมตร ฤดูร้อนในซีกใต้จึงร้อนกว่าฤดูร้อนในซีกเหนืออย่างเห็นได้ชัด

ส่วนชั้นบรรยากาศด้านบน อากาศจะส่งก๊าซตามแนวยาวไปยังขั้วเหนือของดาว ที่ซึ่งมันจะเย็นตัวและจมลงอีกครั้ง ทั้งนี้ ภายใต้ อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ โมเลกุลของน้ำจะสลายตัวและไฮโดรเจนจะหนีออกสู่อวกาศ แต่ดูเหมือนว่าชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้น ไอน้ำจะซึมผ่านได้ดีกว่าโลก และวัฏจักรของน้ำตามฤดูกาลใหม่ที่พบนี้ก่อให้เกิดการสูญเสียน้ำอย่างต่อเนื่องของดาว.