火星以前有海洋，但現(xiàn)在是干骨頭了。許多人想知道水是怎么流失的。亞利桑那大學的研究人員在火星高層大氣中發(fā)現(xiàn)了驚人數(shù)量的水，在那里水被迅速破壞，這解釋了火星的部分奧秘。

Shane stone是uarizona月球和行星實驗室的研究生，也是今天發(fā)表在《科學》雜志上的一篇新論文的主要作者，他自稱是一名行星化學家。他曾經(jīng)是一名實驗室化學家，幫助開發(fā)出能更有效地封裝和輸送治療藥物的聚合物，現(xiàn)在他研究行星大氣的化學。

自2014年以來，他一直在執(zhí)行NASA Maven任務，這是火星大氣和揮發(fā)性衛(wèi)星的縮寫。“馬文”號飛船從2014年開始在火星上運行，并一直在記錄地球相鄰行星上層大氣的組成。

當Maven在火星上旅行時，它每4個半小時就會潛入地球大氣層。船上的ngims儀器是中性氣體和離子質(zhì)譜儀的縮寫，它測量了距火星表面約100英里的火星上層大氣中被稱為離子的帶電水分子的豐度。根據(jù)這些信息，科學家可以推斷出大氣中有多少水。

過去使用Maven和哈勃太空望遠鏡進行的觀測表明，火星高層大氣的失水量隨季節(jié)而變化。與地球相比，火星繞太陽的路徑更為橢圓，而在夏季，火星南半球距離太陽最近。

斯通和他的團隊發(fā)現(xiàn)，當火星離太陽最近時，火星就會變暖，更多的水（以冰的形式）從表面移動到高層大氣，并消失在大氣中。火星每一年或地球上大約每兩年發(fā)生一次。火星上每一年都會發(fā)生區(qū)域性沙塵暴，而地球上大約每10年就會發(fā)生一次沙塵暴，這都會導致大氣進一步升溫，并導致水涌升。

斯通說，使這種周期性運動成為可能的過程與經(jīng)典的逃離火星的圖景相矛盾，表明這是不完整的。根據(jù)經(jīng)典的過程，水冰變成氣體，在低層大氣中被太陽光摧毀。但這一過程將以緩慢而穩(wěn)定的方式進行，不受季節(jié)或沙塵暴的影響，這與目前的觀測結(jié)果不符。

斯通說：“這一點很重要，因為我們根本不想在火星高層大氣中看到任何水，“如果你把火星和地球相比，由于水的滯留，地球上的水僅限于地球表面。它只是大氣中的一層，溫度足以凝結(jié)（并阻止）任何水汽向上擴散。”

研究小組認為，水已經(jīng)超過了火星上的水分現(xiàn)象，它可能太熱而無法阻止蒸汽。一旦進入高層大氣，水分子就會被離子迅速分解（他們計算，在4小時內(nèi)），然后這些副產(chǎn)品就會流失到太空中。

火星和石頭失去溫暖大氣層進入太空的主要原因之一是它處于干燥狀態(tài)。來自Maven的最新數(shù)據(jù)揭示了一個至今仍然存在的過程。

當研究小組把它的發(fā)現(xiàn)推斷到10億年前時，他們發(fā)現(xiàn)這個過程可以解釋大約17英寸全球海洋的消失。

斯通說：“如果我們將水平均分配到整個火星表面，我們將失去超過17英寸的海水，這是我們所描述的新過程造成的，”斯通說，“僅全球沙塵暴就將損失6.7英寸。”

在全球沙塵暴期間，向高層大氣輸送的水將增加20倍以上。例如，一場為期45天的全球沙塵暴向火星釋放的水量與火星在平靜的火星年（687天）中損失的水量相同。

雖然斯通和他的團隊無法推斷10億年前的情況，但他認為這一過程可能與之前不同，因為很久以前火星的保濕效果更強。

斯通說：“在我們所描述的過程開始之前，一定有很多大氣層逃逸到太空中去了，”我們還需要確定這個過程以及它什么時候開始工作的影響。”

在未來，斯通希望研究土星衛(wèi)星土衛(wèi)六的大氣層。

其中，斯通在有機化學中扮演著重要的角色，“作為一個前合成有機化學家，我渴望研究這些過程。”