火星水消失之谜

    多年来，科学家们一直惊讶地观察到火星大气中存在水蒸气，且它们还在向火星两极进行奇怪的“迁移”，但始终无法给出这些现象的解释。

    火星大气层从表面向上延伸约160公里，其中间层是由极冷的介质组成的，冷到足以冻结水蒸气并防止其逃逸。然而事实是，水蒸气设法通过了这片区域并到达了最高的大气层，在那里太阳的紫外线辐射切断了水蒸气中的氢氧键，导致氢进入太空，留下氧。

    然而，并非所有的水蒸气都能逃离这颗星球。因此，没有抵达大气最高层并在其行程中被冰冷的中间大气层阻断的部分水蒸气，就从这一高度向火星的两极漂移，在那里冷却并落回到地面。

    在地球上，北半球和南半球的夏季非常相似。但是火星上的情况就大相径庭。由于与地球相比火星的运行轨道偏离度大很多，因此其南半球的夏季更接近太阳，从而使火星南半球的夏季比北半球更热。

    火星公转周期为687天，所以火星南半球差不多每两个地球年才出现一次夏季。计算机模拟结果显示，火星南半球夏季由于气温较高，60至90公里高度的大气中间层会自动开放一个“窗口”向外散热，水蒸气就是通过这个巨大的洞进入高层大气层。在一年中的其他时间，缺乏足够的阳光会导致火星上的水循环几乎完全中断。

    火星与地球的另一大区别是它的表面经常受到巨大的沙尘暴侵袭。这些沙尘暴阻挡住阳光，使得火星表面温度降低。但那些因沙尘而未能抵达地面的光线确实会抵达大气层，从而会使大气层变暖，创造出更适合水迁移的条件。

    在整个星球出现沙尘暴的极端情况下（如2017年火星表面完全被沙尘覆盖），科学家们的模拟表明，尘埃粒子周围形成了微小的冰粒，这些轻质颗粒比其他形式的水更容易漂浮到高层大气中，因此，在沙尘暴发生期间，会有更多的水从火星表面进入高层大气。

    这一新的发现可以部分解释，为何火星这样一颗曾拥有广阔海洋、湖泊和河流的行星最终会变得像今天一样干燥。

    （《参考消息》5.23）