تدفقت برك مليئة بالمياه والبحيرات والمحيطات منذ مليارات السنين على كوكب المريخ، ولكن بمرور الوقت اختفت المياه عن طريق الهروب إلى الفضاء، أو هذا ما اعتقده العلماء منذ فترة طويلة. وتكشف دراسة جديدة موّلتها وكالة ناسا أن ما بين 30 إلى 99% من المياه "المفقودة" تكمن في المعادن داخل قشرة الكوكب الأحمر. وباستخدام بيانات من مدار القمر الصناعي والمركبات الجوالة في عالم المريخ، طوّر الباحثون محاكاة حاسوبية توضح كيف فُقد السائل من الكوكب بمرور الوقت. وتشكلت المناظر الطبيعية الصخرية الحالية للمريخ منذ ثلاثة إلى أربعة مليارات سنة من النشاط البركاني، وعلى عكس الأرض القادرة على إعادة تدوير قشرتها وإطلاق المياه المحاصرة، فإن صخور الكوكب الأحمر قديمة بما يكفي للاحتفاظ بكمية هائلة من المياه.

وفي 31 يوليو 2008، أكد مسبار Phoenix التابع لناسا وجود جليد مائي على سطح المريخ، والذي يحتوي على العناصر نفسها الموجودة في الماء على الأرض، وليس شكلا آخر من أشكال الجليد. ويتميز الكوكب الأحمر بالعديد من الوديان القديمة الجافة وقنوات الأنهار، التي أشارت منذ فترة طويلة إلى إمكانية تدفق المياه السائلة إلى هناك. وتقوم مركبة "بيرسيفيرانس" حاليا برحلات عبر المريخ لاستكشاف فوهة Jezero، التي كانت بحيرة مليئة بالمياه منذ نحو 3.5 مليار سنة. ومع ذلك، فإن النظرية الجارية تقول إن غالبية الماء هربت من الغلاف الجوي بسبب جاذبية المريخ المنخفضة - حتى الآن. وقالت إيفا شيلر، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "الهروب من الغلاف الجوي لا يفسر بشكل كامل البيانات التي لدينا عن كمية المياه التي كانت موجودة بالفعل على كوكب المريخ". وتمكّن العلماء من حل لغز المياه المفقودة من خلال تحليل البيانات المؤرشفة في نظام بيانات الكواكب التابع لناسا، إلى جانب بيانات من المركبات الفضائية على المريخ والأقمار الصناعية التي تدور حول الكوكب. كما جمع الفريق أيضا الأعمال السابقة التي أجريت باستخدام النيازك التي سافرت عبر الفضاء وهبطت على الأرض. وبحثت الدراسة في الماء على الكوكب الأحمر بجميع أشكاله (بخار وسائل وجليد)، والتركيب الكيميائي للغلاف الجوي الحالي والقشرة، مع النظر تحديدا في نسبة الديوتيريوم إلى الهيدروجين (D/H). وشاركت ناسا في بيان: "بينما يتكون الماء من الهيدروجين والأكسجين، لا تتساوى كل ذرات الهيدروجين". وتحتوي الغالبية العظمى من ذرات الهيدروجين على بروتون واحد فقط داخل نواة الذرة، بينما يوجد جزء صغير، زهاء 0.02%، مثل الديوتيريوم، وهو أثقل بشكل ملحوظ من الهيدروجين - يحتوي على نيوترون إضافي في النواة. كما تقل احتمالية هروب الديوتيريوم إلى الفضاء بسبب كثافته. وإذا نجا، فسيحتوي الغلاف الجوي العلوي للكوكب الأحمر على كمية أكبر من الديوتيريوم.

ومع ذلك، فإن فقدان الماء فقط من خلال الغلاف الجوي، لا يمكن أن يفسر كلا من إشارة الديوتيريوم إلى الهيدروجين الملحوظة في الغلاف الجوي للمريخ، وكميات كبيرة من الماء في الماضي. وتقترح الدراسة الجديدة أن غالبية مياه المريخ حُبست في القشرة وفُقد بعضها في الغلاف الجوي، لشرح إشارة الديوتيريوم إلى الهيدروجين المرصودة داخل الغلاف الجوي للمريخ. وعندما يتفاعل الماء مع الصخور، فإن التجوية الكيميائية تشكّل الطين والمعادن المائية الأخرى التي تحتوي على الماء كجزء من بنيتها المعدنية. وتحدث هذه العملية على الأرض وكذلك على المريخ. وعلى الأرض، تذوب القشرة القديمة باستمرار في الوشاح وتشكل قشرة جديدة عند حدود الصفائح، وتعيد تدوير المياه والجزيئات الأخرى إلى الغلاف الجوي من خلال البراكين. ولأن المريخ لا يحتوي على صفائح تكتونية، فإن "جفاف" السطح يتكون دائما فيه. وقال مايكل ماير، كبير العلماء في برنامج استكشاف المريخ التابع لناسا في مقر الوكالة بواشنطن: "المواد المائية الموجودة على كوكبنا يعاد تدويرها باستمرار من خلال الصفائح التكتونية. ونظرا لأن لدينا قياسات من عدة مركبات فضائية، يمكننا أن نرى أن المريخ لا يُعاد تدويره، وبالتالي فإن المياه الآن محبوسة في القشرة أو تضيع هباء في الفضاء".