火星局部塵暴加速水氣流失：科學家揭示紅色星球脫水的新機制

現代火星給人的印象是荒涼乾旱的沙漠，但地質證據卻描繪出截然不同的過去。古老河床與受水影響而形成的礦物，均顯示這顆紅色星球曾擁有足以孕育生命的濕潤環境。行星科學界長期致力於解開火星如何失去其龐大水圈的謎團。據估計，在數十億年的演化過程中，火星流失的水量足以覆蓋其表面達數公尺深。

一項由國際研究團隊發表的最新成果，於2026年2月2日刊載於《通訊-地球與環境》（Communications Earth & Environment）期刊。該研究由安達魯西亞天體物理研究所（IAA-CSIC）的 Adriana Briceño 與東京大學的 Sohyeok Oh 等專家共同完成。研究首度證實，強烈但局部且非季節性的塵暴，能促使水氣大幅上升至火星大氣高層，特別是在北半球夏季，而過去科學界普遍認為該季節並非水氣傳輸的活躍期。

評估火星水分流失規模的關鍵，在於測量大氣分子分解後逃逸至太空的水氣量。傳統理論認為，水分流失的高峰發生在南半球較溫暖的夏季，此時水氣會上升至高空並離開行星。然而，這項研究在第37個火星年（地球時間2022年至2023年）觀測到了中層大氣水氣濃度的異常增長。這次突發的激增是由位於大敘提斯（Syrtis Major）地區西南方、安東尼亞第撞擊坑（Antoniadi crater）附近的局部強烈風暴所引發的。

這項發現源於對多個探測器數據的綜合分析，包括微量氣體軌道探測器（ExoMars TGO）上的 NOMAD 儀器，並結合了火星勘測軌道飛行器（MRO）與阿聯酋火星任務（EMM）的資訊。受惠於這次非季節性風暴，水氣出乎意料地噴發至60至80公里的高空，尤其是在北半球高緯度地區，其水氣濃度竟比正常水平高出十倍。這種現象在現有的氣候模型中從未被預測過。

儘管這些過剩的水氣在短短幾週內便擴散至全球，但此事件揭示了一個先前被低估的水分流失機制。在風暴發生後不久，科學家記錄到外逸層中的氫含量比往年同期增加了約2.5倍。這證實了即使是規模相對較小的區域性塵暴，也能顯著增強水氣向高層大氣的輸送，使其更有可能在太空真空中永久流失。

這項研究進一步完善了火星數百萬年來的脫水歷程圖景。過去的氣候模型多半假設水分流失主要與全球性塵暴或南半球夏季有關。然而，透過 TGO 與 NOMAD 等儀器的精確數據，科學家現在認識到火星的氣候動力學遠比想像中複雜。局部性的天氣異常在行星大氣成分流失中扮演的角色比預期更為關鍵，這為修正紅色星球的氣候模型開闢了全新的研究方向。