¿Cómo se pierde el agua marciana en el espacio?

La luz ultravioleta tiende a descomponer el H ₂ O en hidrógeno y oxígeno, y el hidrógeno se pierde fácilmente en el espacio. El oxígeno es más masivo y se escapa al espacio más lentamente. La Tierra también está perdiendo gas hacia el espacio, aunque tan lentamente que nuestra atmósfera no cambiará mucho debido al efecto antes de que el Sol se caliente lo suficiente como para dar a la Tierra un efecto invernadero descontrolado.

Marte tiene masa y, por lo tanto, también tiene gravedad para atraer objetos hacia él como lo hace la Tierra. Entonces, ¿cómo se puede perder agua en el espacio?

A cualquier temperatura específica para un grupo de moléculas de gas, el estado de energía de cualquier molécula de gas sigue una distribución de Boltzmann . Algunos viajan muy lento, la mayoría tienen una velocidad media y algunos viajan muy rápido. Si los que viajan muy rápido viajan a una velocidad mayor que la de escape del cuerpo principal y no se topan con otra cosa que los frena, es probable que se pierdan en el espacio.

Por cierto, un grano de polvo tiene un campo gravitatorio, pero no ves ningún grano de polvo con una atmósfera.

Wikipedia en su http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_ocean_hypothesis dice (agregué enlaces al texto completo de los artículos):

Destino del océano

A medida que el clima marciano se enfriaba, la superficie del océano se habría congelado.

• Una hipótesis establece que parte del océano permanece congelado bajo una fina capa de roca, escombros y polvo en la plana llanura norteña Vastitas Borealis.[33 Janhunen, P., 2002: Are the northern plains of Mars a frozen ¿Oceano? , Revista de Investigación Geofísica, 107, 5103. ]
• El agua también podría haber sido absorbida por la criosfera del subsuelo[3 Clifford, SM y TJ Parker, 2001: The Evolution of the Martian Hydrosphere: Implications for the Fate of a Primordial Ocean and the Current State of the Northern Plains , Icarus 154, 40 -79, pii S0019103501966710 .] o
• se ha perdido en la atmósfera (por sublimación) y, finalmente, en el espacio a través de la pulverización atmosférica. [26 Kass, DM y YL Yung, 1995: Pérdida de la atmósfera de Marte debido a la pulverización inducida por el viento solar , Science, 268, 697-699 ].

Entonces, el agua posiblemente migró debajo de la superficie, o fue " pulverizada ": partículas en la atmósfera superior golpeadas por el viento solar y aceleradas lo suficiente como para comenzar en el espacio (alcanzar velocidad de escape):

http://en.wikipedia.org/wiki/Escape_atmosférico

http://sz.ifsi-roma.inaf.it/hewg-serena2011/web/18-Rinaldi.pdf

Según The Planetary Air Leak (SciAm 2009) http://libserver.wlsh.tyc.edu.tw/sa/pdf.file/en/e088/e088p070.pdf (tabla en la última página), Marte pierde hidrógeno por métodos térmicos, y Carbono, Oxígeno, Nitrógeno, Argón por métodos no térmicos: fotoquímicos y pulverización catódica.

En primer lugar, mira esta imagen: el diagrama de fase del agua . Cualquier agua en la superficie de Marte estaría congelada. Bajo la influencia de la radiación solar, el hielo puede sufrir un proceso llamado sublimación .: una transición directa de hielo a vapor de agua (esto se puede ver en los días fríos de invierno con el sol brillando sobre una capa de nieve, que luego se adelgaza gradualmente). Por supuesto, Marte atraería el hielo y también atraería las moléculas de vapor de agua resultantes de la sublimación. Sin embargo, como señala Andrew Thompson aquí, algunas de estas moléculas, cuyas velocidades siguen la distribución de Boltzmann, escaparían al espacio. Como la entrada de radiación solar, en W/m², es mucho menor en Marte que en la Tierra, el proceso de sublimación también sería más lento. Pero al final aún sucedería: cualquier agua superficial, congelada en hielo, se sublimaría lentamente.