西媒称，一个由俄罗斯莫斯科物理学院科学家德米特里·沙波什尼科夫领导的国际行星科学家团队发现了一种奇怪的气象机制，那就是每隔两年，火星大气层中的一个巨大的洞就会打开一次，将这颗红色星球有限的存水排入太空，并将剩余的水排至星球的两极。

研究人员认为，这就是火星逐渐失去数十亿年前曾拥有的强大的海洋和河流系统的原因。这一研究成果日前发表在《地球物理研究杂志》上。

据西班牙《阿贝赛报》网站5月21日报道，多年来，科学家们一直惊讶地观察到火星大气中水蒸气的存在，且它们还在向火星两极进行奇怪的“迁移”，但始终无法找到这些现象的解释，也无法证明它们之间是相互关联的。了解火星上的水循环如何运作将有助于我们明白这颗星球如何从曾拥有海洋和河流变为今天的几乎完全干燥。

报道称，火星上层大气中水蒸气的存在令人尤为不解，因为火星大气的中间层太冷，理应完全中断水循环。火星大气层距地面约160公里，这个高度的中间是由极冷的介质中的气体组成的，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，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。

报道称，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朝火星的两极漂移，在那里冷却并回落到地面。

然而，一部分水蒸气是如何通过那个理论上“无法通行”的冰冻屏障的？根据研究人员进行的模拟，答案与红色星球独有的一系列大气过程有关。

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 ，从而使得火星南半球的夏季比北半球更热。

火星公转周期为687天，所以火星南半球夏季差不多每两个地球年才出现一次。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的。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。

报道还称，火星和地球间的另一大区别是它的表面经常受到巨大的沙尘暴侵袭。这些沙尘暴阻挡住了阳光，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，从而会使得大气层变暖，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。

事实上，研究人员发现，与火星南半球夏季相比，沙尘暴可以使更多的水进入高层大气。

报道认为，这一新的发现可以部分解释为何火星这样一颗曾经拥有广阔海洋、湖泊和河流的行星最终会变得像今天一样干燥。（编译/韩超）

来源 | 参考消息网
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