今日、そこに水の痕跡はもはや存在しない。しかし、遠い過去に、火星は広大な海を擁していた。地球上の大西洋よりも大きく、場所によっては1.5km以上もの深さを有する海だった。

このことを明らかにしているのが、国際的な研究チームが『サイエンス』で発表した新しい研究だ。彼らは、大気中に存在する水の分子の性質をマッピングするために、ESO（European Southern Observatory: ヨーロッパ南天天文台）のVLT（Very Large Telescope: 超大型望遠鏡）とNASAの赤外線望遠鏡設備（Infrared Telescope Facility）によって集められたデータを利用した。

「研究の結果、過去に火星上に存在した水の量を推定できるようになりました」と、NASA・ゴダード宇宙飛行センターの研究者、ジェロニモ・ビリャヌエバは説明する。「これらの施設を使うことで、地表の水分のうち、どれだけが宇宙空間に失われてしまったかを確定できるようになったのです」

彼らは、火星の大気中に存在する、少し異なる原子の性質を示す2つの水分子を分析した。通常の「H2O」と、いわゆる「HDO」、つまり、通常の水分子の2つの水素原子のうち1つがより重い同位体、重水素に置き換わっている半重水だ。後者のタイプの分子はより大きな質量をもち、科学者たちの説明によると、蒸発がもとで宇宙空間へと失われる可能性が前者に比べて低い。

水が地表から蒸発して宇宙空間に失われれば失われるほど、残存する水における半重水の分子の割合はより多くなる。ESOの望遠鏡とNASAの望遠鏡によって集められたデータを利用することで、研究者たちは、6年の期間にわたって、火星の全表面におけるH2OとHDOの分子の比率をマッピングすることができた。そして、その結果を地球の海で確認できるものと比較することで、彼らは、火星がその歴史において失った水の量を計算することに成功したのだ。

結果は、火星の極地において、半重水の分子の量が、地球上に存在するものよりも8倍上回っていることを示した。そしてこれらのデータを用いて、研究者たちは、過去にこの惑星が少なくとも2,000万立方キロメートルの水を有していたはずだと計算した。おそらくこの惑星の表面の約19％を覆っていた、本物の大洋だ。

「火星がこれほど多くの水を失ったことを考えると、この惑星には恐らく、考えられていた以上に長い期間、水が存在していたのです」と、研究の共著者、マイケル・ムンマは結論づけている。「そしてこのことは、これまでわたしたちが考えていた以上により長い間、火星が居住可能だったかもしれないということを示唆しています」