火星局部尘暴加速水分流失：揭秘红色星球大气演化的新机制

现代火星呈现出一派荒凉、干燥的沙漠景象，这与其地质记录中揭示的湿润过去形成了鲜明对比。科学家通过对火星表面干涸河床和受水作用改变的矿物进行研究，证实了这颗红色星球曾拥有能够孕育生命的液态水环境。然而，火星究竟是如何失去其绝大部分水资源的，至今仍是行星科学领域的核心谜题。据估算，在漫长的数十亿年间，火星流失的水量足以在整个星球表面覆盖数米深的厚度。

2026年2月2日，一支国际研究团队在《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）杂志上发表了突破性成果。该研究由安达卢西亚天体物理研究所（IAA-CSIC）的阿德里亚娜·布里塞尼奥（Adriana Briceño）和东京大学的索赫约克·吴（Sohyeok Oh）等专家共同完成。他们首次证实，即便是在北半球夏季这一传统上被认为水分输送并不活跃的季节，强烈但局部的非季节性尘暴也能将大量水蒸气推向火星大气的高层。

评估火星水分流失规模的关键在于测量逃逸到太空的水蒸气含量。传统理论认为，火星水分流失的高峰通常发生在南半球夏季，因为此时气候较暖，水蒸气更容易升至高空并离开行星。然而，这项最新研究在第37个火星年（对应地球2022年至2023年）观测到了中层大气水蒸气浓度的异常激增。这一现象是由位于大希提斯（Syrtis Major）地区西南部的安东尼亚第环形山（Antoniadi Crater）附近的一场局部强风暴引发的。

这一发现得益于对多项探测数据的综合分析，包括火星微量气体轨道飞行器（ExoMars TGO）上的NOMAD仪器、火星勘测轨道飞行器（MRO）以及阿联酋火星探测任务（EMM）提供的信息。数据显示，这场非季节性风暴导致水蒸气出人意料地喷发到了60至80公里的高空。特别是在北半球高纬度地区，水蒸气浓度竟然比正常水平高出十倍，这一现象完全超出了现有气候模型的预测范围。

尽管这些多余的水蒸气在短短几周内便扩散至全球，但该事件揭示了一种此前被严重低估的水分流失机制。在风暴发生后不久，科学家观测到外大气层中的氢含量比往年同期增加了约2.5倍。这有力地证明了，即使是规模相对较小的区域性尘暴，也能显著增强水蒸气向高层的输送。在这些高度，水分更容易受到太阳辐射的影响而分解，进而永久消失在宇宙真空中。

这项研究进一步完善了火星在数百万年间逐渐“脱水”的演化图景。过去，科学家在构建火星水循环模型时，往往认为水分流失主要由全球性尘暴和南半球夏季驱动。然而，由TGO和NOMAD等精密仪器获取的新证据表明，火星的气候动力学远比想象中复杂。局部天气异常在改变大气成分流失进程中扮演着至关重要的角色，这为未来修正红色星球的气候模型开辟了全新的研究方向。