När man söker efter livet, forskare letar först efter ett element som är nyckeln till att upprätthålla det:sötvatten.

Även om dagens Mars yta är karg, frusen och beboelig, ett spår av bevis pekar på en en gång varmare, blötare planet, där vattnet rann fritt. Gåtan med vad som hände med det här vattnet är långvarig och olöst. Dock, ny forskning publicerad i Natur antyder att detta vatten nu är låst i Mars stenar.

Forskare vid Oxfords institution för geovetenskaper, föreslå att marsytan reagerade med vattnet och sedan absorberade det, ökar bergarternas oxidation i processen, gör planeten obeboelig.

Tidigare forskning har föreslagit att majoriteten av vattnet gick förlorat till rymden som ett resultat av kollapsen av planetens magnetfält, när den antingen sveptes med av högintensiva solvindar eller låstes upp som is under ytan. Dock, dessa teorier förklarar inte vart allt vatten har tagit vägen.

Övertygad om att planetens minerologi hade svaret på denna förbryllande fråga, ett team ledd av Dr Jon Wade, NERC-forskare vid Oxfords institution för geovetenskaper, tillämpade modelleringsmetoder som används för att förstå sammansättningen av jordstenar för att beräkna hur mycket vatten som kunde avlägsnas från Mars yta genom reaktioner med sten. Teamet bedömde vilken roll bergtemperaturen, tryck under ytan och allmän Mars-sminkning, har på planetytorna.

Resultaten avslöjade att basaltstenarna på Mars kan hålla ungefär 25 procent mer vatten än de på jorden, och som ett resultat drog vattnet från Mars yta in i dess inre.

Dr Wade sa:"Folk har tänkt på den här frågan länge, men testade aldrig teorin om att vattnet absorberades som ett resultat av enkla stenreaktioner. Det finns fickor av bevis för att tillsammans, får oss att tro att en annan reaktion behövs för att oxidera Mars-manteln. Till exempel, Marsmeteoriter är kemiskt reducerade jämfört med ytans stenar, och kompositionsmässigt ser väldigt olika ut. En anledning till detta, och varför Mars förlorade allt sitt vatten, kan vara i dess minerologi.

"Jordens nuvarande system av plattektonik förhindrar drastiska förändringar i ytvattennivåer, med våta stenar som effektivt torkar ut innan de kommer in i jordens relativt torra mantel. Men varken den tidiga jorden eller Mars hade detta system för återvinning av vatten. På Mars, (vatten som reagerar med de nyutbrutna lavorna som bildar dess basaltskorpa, resulterade i en svampliknande effekt. Planetens vatten reagerade sedan med stenarna för att bilda en mängd olika vattenhaltiga mineraler. Denna vatten-bergreaktion förändrade bergets mineralogi och gjorde att planetytan torkade och blev ogästvänlig mot liv."

När det gäller frågan om varför jorden aldrig har upplevt dessa förändringar, han sa:"Mars är mycket mindre än jorden, med en annan temperaturprofil och högre järnhalt i sin silikatmantel. Dessa är bara subtila distinktioner men de orsakar betydande effekter som, över tid, Lägg till. De gjorde Mars yta mer benägen att reagera med ytvatten och kunde bilda mineraler som innehåller vatten. På grund av dessa faktorer drar planetens geologiska kemi naturligt vatten ner i manteln, medan hydratiserade stenar på tidig jord tenderade att flyta tills de torkade."

Det övergripande budskapet i Dr Wades tidning, den planetariska sammansättningen sätter tonen för framtida beboelighet, återspeglas i ny forskning som också publicerats i Natur , undersöka jordens saltnivåer. Medskriven av professor Chris Ballentine vid Oxfords institution för geovetenskaper, forskningen visar att för att livet ska formas och vara hållbart, jordens halogennivåer (klor, brom och jod) måste vara helt rätt. För mycket eller för lite kan orsaka sterilisering. Tidigare studier har föreslagit att halogennivåuppskattningar i meteoriter var för höga. Jämfört med prover av de meteoriter som bildade jorden, förhållandet mellan salt och jorden är alldeles för högt.

Många teorier har lagts fram för att förklara mysteriet om hur denna variation uppstod, dock, de två studierna tillsammans lyfter bevisen och stödjer ett fall för vidare utredning. Dr Wade sa:"I stort sett har de inre planeterna i solsystemet liknande sammansättning, men subtila skillnader kan orsaka dramatiska skillnader - t.ex. bergskemi. Den största skillnaden är, att Mars har mer järn i sina mantelstenar, som planeten bildades under marginellt mer oxiderande förhållanden."

Vi vet att Mars en gång hade vatten, och potentialen att upprätthålla liv, men som jämförelse är lite känt om de andra planeterna, och laget är angelägna om att ändra på det.

Dr Wade, sa:"För att bygga vidare på detta arbete vill vi testa effekterna av andra känsligheter över planeterna - väldigt lite är känt om Venus till exempel. Frågor som:tänk om jorden hade mer eller mindre järn i manteln, hur skulle det förändra miljön? Tänk om jorden var större eller mindre? Dessa svar kommer att hjälpa oss att förstå hur stor roll bergskemin avgör en planets framtida öde.

När man letar efter liv på andra planeter handlar det inte bara om att ha rätt bulkemi, men också mycket subtila saker som hur planeten är sammansatt, vilket kan ha stora effekter på om vatten stannar på ytan. Dessa effekter och deras konsekvenser för andra planeter har inte riktigt utforskats."