火星表面上160公里處！科學發現新水循環系統

作者：文/虞子期

火星是可以說是人類探索的“第二地球”，除了地球之外，科學家們一直希望未來人類能夠移居到火星上去，來進行地球現象的緩解。根據科學報告顯示，科學家們又找到了新的“火星水循環”系統。我們都知道，在數十億年前，火星可能並不是我們如今看到的樣子，而是與地球的模式一樣，同樣是在其表面存在海洋，當然如今的表面已經完全改變了。

對於新發現的“水循環”還是有點不一樣，並且只有在特殊的時候才能出現，根據科學報告指出，大約每2個地球年（火星公轉一周約為687天），這個新的“水循環”就會出現，當火星南半球到達夏季的時候，並且僅在這個季節之中，火星的水汽就會有效的從底層上升到火星的上層大氣層之中。在那裡，風將稀有氣體帶到北極。當部分水蒸氣衰變並逃逸到太空時，其余部分在靠近兩極的地方下沉。

所以說這就是為什麽我們在火星上在極地區域發現“水冰”的原因之一，科學家們通過超級計算機模擬顯示出了，水蒸氣如何克服火星中層大氣中的冷空氣屏障，並達到更高的大氣層。這可以解釋為什麽火星與地球不同，失去了大部分水。而出現我們如今看到的表面一篇荒漠的狀態，根本沒有氧氣和水的存在。

數十億年前，火星是一個富含水的行星，河流甚至是海洋，上面我們也說了，但是從那以後，火星就發生了巨大變化。以至於至今我們看到的都是地下只存在少量冷凍水，在大氣中，水蒸氣僅存在少量的痕跡。總而言之，火星可能至少損失了原水的80％。在火星的高層大氣中，來自太陽的紫外線異塵餘生將水分子分解為氫（H）和羥基（OH），氫氣從哪裡無可挽回地逃逸到太空。通過太空探測器和太空望遠鏡的測量表明，即使在今天，水仍然以這種方式流失。

聽起來這確實不可思議，但這怎麽可能呢？火星的中間大氣層，就像地球的對流層頂一樣，實際上應該阻止上升的天然水蒸氣。畢竟，這個區域通常很冷，水蒸氣會變成冰。火星水蒸氣如何到達上層空氣層？那是因為火星存在一個“泵”現象。根據俄羅斯和德國科學研究人員表示，這是模擬到火星狀態下以前從未見過的機制，大約在火星表面上方大約160公里處，通常水蒸氣每天兩次可透過冰冷的中間大氣層， 但僅限於某一地點，並且在一年中某個特定時間。

當在這一天出現的時候，在高層大氣層中，氣流將氣體沿著經度運送到北極，在那裡它再次冷卻並下沉。然而，部分水蒸氣逃離了這個循環：在太陽異塵餘生的影響下，水分子崩解，氫氣逃逸到太空。所以說只有部分到達火星極地區域，研究人員計算出，在2007年的沙塵暴期間，在南半球無風雨的夏季，水蒸氣達到高層大氣的程度是其兩倍。由於灰塵顆粒吸收太陽光並因此升溫，整個大氣中的溫度上升高達30度，所以這個活動也在改變火星的氣候狀態，如果人類能夠改變這種新“水循環”系統，那麽就有辦法進行短時間的“火星水”堆積，從而進行收集利用。