與地球有何不同？在火星上發現了新的水循環！

大約每隔兩年，當火星南半球進入夏季時，就會有一扇窗打開：只有在這個季節，水蒸氣才能有效地從火星低層上升到高層大氣中。在那裡，風把稀有氣體帶到北極。當部分水蒸氣衰變並逸入太空時，其余的水蒸氣則在兩極附近下沉。來自莫斯科物理技術研究所和德國馬克斯普朗克太陽系研究所(MPS)的研究人員在發表在新一期的《地球物理研究快報》上描述了這種不同尋常的火星水循環。計算機模擬顯示，水蒸氣是如何克服火星中層大氣中的冷空氣屏障，到達高層大氣。

這可以解釋為什麽火星和地球不同，它失去了大部分水分。數十億年前，火星是一個富含水的星球，有河流，甚至海洋。從那時起，我們地球的鄰居火星發生了巨大變化。今天，只有少量冷凍的水存在於地下；在大氣中，水蒸氣只存在於微量中。總而言之，可能已經失去了至少80%的原始水源。在火星高層大氣中，來自太陽的紫外線將水分子分解成氫(H)和羥基自由基(OH)。氫從那裡無可挽回地逸入太空。太空探測器和太空望遠鏡的測量顯示，即使在今天，水仍然以這種方式流失。

但這怎麽可能呢？

火星中層大氣，就像地球的對流層頂一樣，應該會阻止上升氣體。畢竟，這個地區通常很冷，水蒸氣會變成冰。火星水蒸氣是如何到達上層大氣！在目前的模擬中，俄羅斯和德國研究人員發現了一種以前不為人知的機制，讓人聯想起一種泵。模型全面地描述了從火星表面到160公里高度的整個環繞火星氣膜的流動。計算結果表明，正常情況下冰冷的中層大氣一天能滲透兩次水蒸氣，但只在一年的某個時間和某個地點。火星軌道在其中起著決定性作用，圍繞太陽運行的軌道，持續大約兩個地球年，比地球的軌道橢圓得多。

在離太陽最近的地方(與南半球的夏季大致重合)，火星比其最遠的地方離太陽近4200萬公里。因此，南半球的夏天明顯比北半球的夏天暖和。英國國會議員保羅?哈托在總結新研究結果時表示：南半球的夏季，在一天中的某些時候，水汽會隨著較暖氣團在局部上升，並進入高層大氣。在上層大氣中，氣流將氣體沿經度帶到北極，在那裡氣體冷卻並再次下沉。然而，部分水蒸氣逃脫了這個循環：在太陽異塵餘生的影響下，水分子分解，氫逸入太空。火星另一個特性可以加強這種不尋常的水循環：跨越整個星球的巨大沙塵暴，每隔幾年就會反覆襲擊火星。最近一次這樣的風暴發生在2018年和2007年，並被環繞火星的太空探測器全面記錄下來。