火星的水都吹到太空了？原來都是因為火星大氣中的一個大洞！

在這個緩慢的過程使火星變得乾涸之前，火星可能被浩瀚的海洋所覆蓋著。這幅圖顯示了這顆行星在數十億年前的樣子。(圖片：美國航空航天局/戈達德宇航中心)

火星的大氣中有一個每兩年就會打開一次的洞，這個洞會將火星上有限的水資源排入太空，並將剩餘的水吹到火星兩極。

這是一個由俄羅斯和德國科學家組成的團隊提出的解釋，他們研究了火星上的水的奇怪行為。地球上的科學家可以看到火星的高層大氣中有水蒸氣，而且這些水蒸氣正在向火星的兩極遷移，但是直到現在，對於火星的水循環如何運作，或者為什麼這個曾經被水浸透的星球現在變成了一個乾燥的外殼，科學家們還沒有一個很好的解釋。

火星高空中存在水汽本身就非常令人費解，因為火星大氣層中似乎有一層大氣應該完全切斷水循環才是。

研究人員在4月16日發表在《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)上的研究報告中寫道：「火星的中層大氣太冷，無法支持水蒸氣的存在。」

那麼水是如何穿過中間這層大氣屏障的呢?

根據目前研究中的計算機模擬，這個問題的答案與火星特有的兩種大氣過程有關。

在地球上，北半球的夏天和南半球的夏天非常相似。但在火星上卻不是這樣：因為火星的軌道比地球的要偏心得多，所以火星南半球的夏天(每兩地球年一次)離太陽的距離要近得多，所以火星南半球的夏天比火星北半球的夏天要暖和得多。

根據研究人員的模擬，當這種情況發生時，在火星海拔37至56英里(60至90公里)的中層大氣中會打開一扇窗戶，讓水蒸氣通過並逃逸到上層大氣。而在其他時候，由於缺乏陽光，火星的水循環過程幾乎會完全停止。

而且火星與地球的不同之處還在於這顆紅色星球經常會發生巨大的沙塵暴。這些風暴阻擋了太陽光，使火星表面降溫。但科學家們的模擬顯示，沒有到達火星表面的陽光反而會被困在高層大氣中，使高層大氣變暖，創造出更適合水汽移動的環境。而在全球沙塵暴的情況下，比如2017年席捲火星的那次，微小的水冰顆粒會在塵埃顆粒周圍形成，這些輕重量的冰顆粒比其他形式的水更容易漂浮到上層大氣中，所以在這些時期，更多的水會進入火星上層大氣。

研究人員表示，與南方的夏季相比，火星上出現的沙塵暴能將更多的水帶入高層大氣。

研究人員寫道，一旦這些水穿過中間大氣的屏障，之後就會發生兩件事：一些水向南北漂移，流向兩極，並且最終沉積在那裡。但火星大氣層上層的紫外線也能切斷水分子中氧和氫之間的鍵，導致氫逃逸到太空，只留下氧。

研究人員寫道，這一過程可能是火星變得如此乾燥的原因之一。

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