火星为啥干旱？大气层水蒸汽持续向太空逸出

几十亿年前，火星北半球的大部分被海洋覆盖。为什么今天的火星是贫瘠和干旱的？古代的水资源去了哪里？

据外国媒体报道，行星科学家推测，火星大气中的水蒸气继续逃逸到太空，这一过程持续了数十亿年，最终火星失去了数十亿年前古代存在的海洋和河流系统。

俄罗斯莫斯科物理技术研究所的德米特里·沙波什尼科夫带领一个研究小组发现，火星大气中水蒸气流失的机制与地球的气象系统完全不同。

最新的研究报告发表在最近出版的《地球物理研究快报》上。火星上持续不断的水分流失一直困扰着研究人员。火星大气从表面向上延伸约160公里。火星大气极其寒冷。事实上，大气温度低到足以冻结上升的水蒸气并防止其逸出。

然而，一些水蒸气确实会逃逸并到达高层大气。这里来自太阳的超强辐射将水蒸气分离成氢和羟基*基，前者将不可逆转地进入太空。

没有到达高层大气的水蒸气被冷空气中间层阻挡，最终漂浮到火星的北极，那里的温度相对较低，水蒸气将逐渐沉积到北极的表面。

通过计算机分析，防风和他的同事发现了水蒸气是如何发挥“胡迪尼魔法”的，这个过程揭示了一个全新的水循环系统。

研究人员发现，关键在于火星的椭圆轨道，它围绕太阳大约两年。在火星南半球的夏季，该行星在同一季节比北半球离太阳近4200万公里，这意味着火星南半球的温度在夏季比北半球高。

火星轨道飞行器探测器发现了一个隐藏在火星冰盖下的直径20公里的地下湖泊。

该研究的合著者、德国马克斯·普朗克太阳系研究所的合著者保罗·哈托格解释说，当火星的南半球处于夏季时，水蒸气会随着较热的气团在当地上升，并在一天中的特定时间到达大气层的顶部。

事实上，大气就像一个泵，使得冻结的中间层可以渗透。这种效应只发生在南半球，每天只有两次，而且只发生在非常特定的区域。

同时，研究人员发现，每五年火星将有一次覆盖整个世界的特大沙尘暴，这将使大气变暖，加速水的向上运动，从而加速火星上的大气蒸发过程。哈托说:“很明显，火星的大气层比地球更容易被水蒸气渗透，新发现的季节性水循环在很大程度上导致了火星上持续的水分流失。”(叶青城)