火星大氣中發現水蒸氣洩漏

科學家偵測到逃逸到火星高空大氣層的水蒸氣成分，通過先進的儀器分析其中氘/氫同位素的比例，為火星神祕的宜居環境歷史提供了更多線索。

從火星地表現在留下的條條溝壑和山谷的地貌來看，科學家確信在很久以前，火星曾經是一片淡水充盈的世界。而今天，火星上的水分大部分都以冰塊的形式被封存在位於兩極的冰帽裡面，或埋藏在深層地下。

可是，仍然有少量水分陸續蒸發到火星的高空。最近，科學家通過歐洲太空局（ESA）和俄羅斯航天局（Roscosmos）合作的火星軌道探測器ExoMars提供的數據，完成了對火星高空大氣的水蒸氣情況一次全面的分析。

英國開放大學（The Open University）行星科學資深講師帕特爾（Manish Patel）說：「這個卓越的儀器為我們了解火星大氣內水同位素在地點和時間兩方面的情況，提供了前所未有的視野。測量水同位素是了解火星上水資源歷史的一個重要指標，有助於我們探索火星在演化過程中其宜居環境如何起了變化。」

這項研究採集了來自火星全球各地的、和2018年4月到2019年4月間多次氣候事件的大氣樣品進行分析，包括一次全球性沙塵暴、南極夏季從冰帽揮發的水蒸氣、春分秋分時節，和一次持續時間短但是高強度的局部地區沙塵暴等。

研究發現，在這些氣候事件中，火星上的水氣都蒸發到離地至少80公里以上的高空。在這裡，水蒸氣開始出現光解作用，即出現被光分解的化學反應，並開始逃逸到外太空。

此外，水氣內氘/氫同位素比例也是一條重要的線索。研究稱在多數情況下，瑞利分餾（Rayleigh distillation）是主導因素，但是也可能是具有不同同位素比例的水資源交換的結果。瑞利分餾是指在開放體系中，反應生成的產物一旦形成後馬上從系統中分離開，從而實現同位素分餾效應的過程。

這份研究2月10日發表於《科學進展》（Science Advances）期刊。