(CNN)Scientists at NASA are one step closer to understanding how much water could have existed on primeval Mars. These new findings also indicate how primitive water reservoirs there could have evolved over billions of years, indicating that early oceans on the Red Planet might have held more water than Earth's Arctic Ocean, NASA scientists reveal in a study published Friday in the journal Science. "Our study provides a solid estimate of how much water Mars once had, by determining how much water was lost to space," said Geronimo Villanueva, a scientist at NASA's Goddard Space Flight Center. "With this work, we can better understand the history of water on Mars." To find answers to this age-old question about Martian water molecules, scientists used the world's three major infrared telescopes, in Chile and Hawaii, to measure traces of water in the planet's atmosphere over a range of areas and seasons, spanning from March 2008 to January 2014. "From the ground, we could take a snapshot of the whole hemisphere on a single night," said Goddard's Michael Mumma. Scientists looked at the ratio of two different forms -- or isotopes -- of water, H2O and HDO. The latter is made heavier by one of its hydrogen atoms, called deuterium, which has a neutron at its core in addition to the proton that all hydrogen atoms have. That weighed down HDO more, while larger amounts of hydrogen from H2O floated into the atmosphere, broke away from Mars' low gravity and disappeared into space. As a result, water trapped in Mars' polar ice caps has a much higher level of HDO than fluid water on Earth does, the scientists said. The scientists compared the ratio of H2O to HDO in Mars' atmosphere today to the ratio of the two molecules trapped inside a Mars meteorite, a stone that broke off from Mars -- perhaps when an asteroid hit -- and landed on Earth some 4.5 billion years ago. They were able to determine how much that ratio had changed over time and estimate how much water has disappeared from Mars -- about 87%. The findings indicate that the Red Planet could have had its fair share of blue waters, possibly even yielding an ocean. According to NASA, there might have been enough water to cover up to 20% of Mars' surface. That would amount to an ocean proportionally larger than the Atlantic on Earth. "This ocean had a maximum depth of around 5,000 feet or around one mile deep," said Villanueva. NASA scientists say that much of this water loss happened over billions of years, along with a loss of atmosphere. And as the planet's atmospheric pressure dropped, it was harder for water to stay in liquid form. Heat also contributed to its evaporation. As a result, the remaining primeval ocean water continued to move toward the poles, where it eventually froze. "With Mars losing that much water, the planet was very likely wet for a longer period of time than was previously thought, suggesting it might have been habitable for longer," said Mumma. CNN's Ben Brumfield contributed to this report.
Scientists studied water in Mars' atmosphere with three giant infrared telescopes .
They compared the ratio of certain molecules on the planet with that of a Mars meteorite that landed on Earth .
(CNN) מדענים בנאס"א מתקרבים צעד אחד יותר להבנה כמה מים יכלו להתקיים על מאדים הקדום. ממצאים חדשים אלה גם מצביעים על האופן שבו מאגרי מים פרימיטיביים שם יכלו להתפתח במשך מיליארדי שנים, מה שמצביע על כך שאולי האוקיינוסים המוקדמים על הכוכב האדום החזיקו יותר מים מהאוקיינוס ​​הארקטי של כדור הארץ, כך מגלים מדעני נאס"א במחקר שפורסם ביום שישי בכתב העת Science. "המחקר שלנו מספק אומדן מוצק של כמה מים היה למאדים פעם, על ידי קביעה כמה מים אבדו לחלל", אמר ג'רונימו וילנויבה, מדען במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א. "עם העבודה הזו, נוכל להבין טוב יותר את ההיסטוריה של המים על מאדים." כדי למצוא תשובות לשאלה עתיקת יומין זו על מולקולות מים של מאדים, מדענים השתמשו בשלושת טלסקופי האינפרא אדום הגדולים בעולם, בצ'ילה ובהוואי, כדי למדוד עקבות מים באטמוספירה של כדור הארץ על פני מגוון אזורים ועונות, החל ממרץ 2008 ועד ינואר 2014. "מהקרקע, נוכל לצלם תמונת מצב של כל חצי הכדור בלילה אחד", אמר מייקל מומה של גודארד. מדענים בדקו את היחס בין שתי צורות שונות - או איזוטופים - של מים, H2O ו-HDO. האחרון הופך כבד יותר על ידי אחד מאטומי המימן שלו, הנקרא דאוטריום, שבליבתו יש נויטרון בנוסף לפרוטון שיש לכל אטומי המימן. זה הכביד יותר את ה-HDO, בעוד כמויות גדולות יותר של מימן מ-H2O צפו לאטמוספירה, התנתקו מהכבידה הנמוכה של מאדים ונעלמו בחלל. כתוצאה מכך, למים הכלואים במכסות הקרח הקוטביים של מאדים יש רמה גבוהה בהרבה של HDO ממה שיש למים הנוזלים על פני כדור הארץ, אמרו המדענים. המדענים השוו את היחס בין H2O ל-HDO באטמוספירה של מאדים כיום ליחס בין שתי המולקולות הכלואות בתוך מטאוריט מאדים, אבן שהתנתקה ממאדים - אולי כשאסטרואיד פגע - ונחתה על כדור הארץ כ-4.5 מיליארד דולר לפני שנים. הם הצליחו לקבוע כמה יחס זה השתנה לאורך זמן ולהעריך כמה מים נעלמו ממאדים - כ-87%. הממצאים מצביעים על כך שכוכב הלכת האדום יכול היה לקבל את חלקו ההוגן של מים כחולים, ואולי אפילו מניב אוקיינוס. לפי נאס"א, ייתכן שהיו מספיק מים כדי לכסות עד 20% משטחו של מאדים. זה יסתכם באוקיינוס ​​גדול יחסית מהאוקיינוס ​​האטלנטי בכדור הארץ. "לאוקיאנוס זה היה עומק מרבי של כ-5,000 רגל או כמייל אחד בעומק", אמר וילנויבה. מדעני נאס"א אומרים שחלק גדול מאובדן המים הזה התרחש במשך מיליארדי שנים, יחד עם אובדן האטמוספירה. וכשהלחץ האטמוספרי של כדור הארץ ירד, היה קשה יותר למים להישאר בצורה נוזלית. גם חום תרם לאידוי שלו. כתוצאה מכך, מי האוקיינוס ​​הקדמון שנותרו המשיכו לנוע לעבר הקטבים, שם קפאו בסופו של דבר. "מכיוון שמאדים איבד כל כך הרבה מים, סביר להניח שכוכב הלכת היה רטוב לתקופת זמן ארוכה יותר ממה שחשבו קודם לכן, מה שמעיד על כך שהיה ניתן למגורים במשך זמן רב יותר", אמר מומה. בן ברומפילד מ-CNN תרם לדיווח הזה.
מדענים חקרו מים באטמוספירה של מאדים עם שלושה טלסקופי אינפרא אדום ענקיים.
הם השוו את היחס בין מולקולות מסוימות על הפלנטה לזה של מטאוריט מאדים שנחת על כדור הארץ.