Примерно каждые два земных года, когда на южном полушарии Марса наступает лето, водяной пар может подниматься из нижних слоев атмосферы в верхние слои Марса. Там ветер переносит газ на северный полюс. Пока часть водяного пара разлагается и уходит в космос, остальная часть опускается вниз около полюсов.
Исследователи из Московского физико-технического института и Института Макса Планка по исследованию солнечных систем (MPS) в Германии описывают этот необычный водный цикл в одном из последних выпусков «Письма о геофизических исследованиях». Они с помощью компьютерного моделирования показали, как водяной пар преодолевает барьер холодного воздуха в средней атмосфере Марса и достигает более высоких слоев атмосферы.
Исследователи таким образом хотят объяснить изменения, которые произошли на планете. Миллиарды лет назад Марс был местом с реками и даже океаном. С тех пор планета кардинально изменилась. Сейчас в ее грунте имеется лишь небольшое количество замороженной воды, в атмосфере водяной пар присутствует лишь в незначительных количествах. Возможно, планета потеряла около 80% своей воды.
Орбита Марса играет в этом решающую роль. Его путь вокруг Солнца, длящийся около двух земных лет, намного более эллиптический, чем у Земли. В точке, ближайшей к Солнцу, Марс находится примерно на 42 млн км ближе к Солнцу, чем в его самой дальней точке. Поэтому лето в южном полушарии заметно теплее, чем лето в северном полушарии.
Когда в южном полушарии наступает лето, в определенное время дня водяной пар может подниматься с более теплыми воздушными массами и достигать верхних слоев атмосферы. В них воздушные потоки переносят пар к северному полюсу, где он снова охлаждается и опускается. Но часть водяного пара выходит из этого цикла: под воздействием солнечного излучения молекулы воды распадаются, а водород улетает в космос.