Tidigare forskning har föreslagit att förlusten av vatten, tillsammans med utvecklingen av en tunn atmosfär och en kall, torr yta, var resultatet av en förlust av Mars ursprungliga atmosfär till rymden, orsakad av en stark tidig sol och ett svagt magnetfält från Mars.
Resultaten av den nya forskningen tyder på att förlusten av vatten kanske inte var det direkta resultatet av förlusten av atmosfären, utan istället kan ha skett gradvis över tiden, efter bildandet av planetens skorpa. Denna modell kanske inte kräver en stark tidig sol, och förklarar de kalla, torra ytförhållandena på Mars.
Forskningen, publicerad i dag i tidskriften Nature, leddes av Francis Nimmo, professor vid institutionen för geovetenskaper vid University of California, Santa Cruz. Nimmo och hans kollegor använde en kombination av datormodellering och data från Mars Curiosity Rover, NASA:s Mars Odyssey orbiter och andra Mars-uppdrag för att utveckla sin modell.
"Detta pekar verkligen finger på bildandet av skorpan som en utlösande faktor för att Mars förlorar vatten," sa Nimmo. "Det ser ut som att den tidiga skorpan på Mars var instabil och återanvände material tillbaka till ytan. Denna återvinning kan ha släppt ut stora mängder vatten och väte till atmosfären, vilket ledde till förlust av vatten och bildandet av den kalla, torra ytan förhållanden som vi ser idag."
Studien tyder på att den tidiga skorpan på Mars var instabil på grund av dess sammansättning och tjocklek. Skorpan skulle ha bestått av hydratiserade mineraler, som innehåller vattenmolekyler. När dessa mineraler exponerades för värme från planetens inre skulle de ha släppt ut vattenånga. Denna vattenånga skulle ha gått förlorad till rymden med tiden, vilket resulterade i att planetens yta torkade ut.
Forskarna uppskattar att mängden vatten som frigörs genom återvinningen av skorpan kan ha stått för en betydande mängd av vattnet som förlorats av Mars. De föreslår också att denna process kunde ha inträffat under en lång tidsperiod, vilket inte nödvändigtvis kräver en stark tidig sol.
Modellen som tagits fram av Nimmo och hans kollegor är fortfarande under utveckling och kommer att behöva testas ytterligare, men den ger ett nytt perspektiv på Mars historia och dess klimat. Om modellen stämmer kan det betyda att förlusten av vatten på Mars var en mer komplex process än man tidigare trott, och kan ha skett i etapper.
Studien bygger på tidigare forskning gjord av Nimmo och hans kollegor om utvecklingen av Mars tidiga skorpa. Deras forskning tyder på att jordskorpan på Mars kan ha varit tjockare och bildats tidigare i planetens historia än vad man tidigare trott. Detta kan ha viktiga konsekvenser för att förstå hur planetens klimat utvecklades och hur vatten gick förlorat.
