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展示沙塵暴影響火星水資源破壞的不同方式的示意圖。資料來源《鹵水》,青木、達爾登等人,2026年,《通訊:地球與環境》。
火星上的水不知去向,但多年來科學家們一直對其確切的消失地點存在分歧。來自毅力號好奇號等火星車以及火星勘測軌道飛行器、ExoMars等軌道衛星的數據表明,火星曾經是一個擁有活躍水循環的濕潤星球。顯然現在已不再如此,但所有的水都去了哪里呢?一篇匯集了三個不同航天器上至少六種不同儀器數據的新論文為這個問題提供了一些額外見解——研究顯示,沙塵暴會將水推入這顆紅色星球的大氣層,在那里水全年都在被持續破壞。
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專家認為,火星表面曾一度有足夠的水,足以覆蓋其大部分表面達數百米深。為了估算這一點,他們使用了一種名為氘氫比(DH比)的技術。氘是氫的一種較重同位素,在少量水分子中構成氫的成分。這種稍重的水——俗稱重水——不太可能被推到高層大氣中,在那里它會隨后被紫外線輻射破壞,產生的氫原子則被太陽風吹走。
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因此,隨著時間的推移,水中氘與普通氫的比例會增加,因為越來越多的這種元素的較輕形態被吹走了。科學家們測得火星上的氘氫比(DH)是地球上的58倍。通過外推這些計算結果可知,火星上曾經有足夠的水,足以在其大部分表面覆蓋幾百米深的水——不過當時這些水可能并非液態。
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弗雷澤與阿迪蒂亞庫勒博士討論了火星上液態水可能藏在哪里
要找到那些水去向何處的答案,需要了解火星的季節。這顆紅色星球和地球一樣有軸向傾斜