火星沙塵暴催生 80 公里高「塵埃塔」，可能是火星失去水的原因

去年，火星發生了一場全球性沙塵暴，NASA 火星車「機會號」沒能逃過這場自然浩劫，宣告任務結束。科學家嘗試分析火星偵察軌道衛星當時監測沙塵暴的數據，結果發現全球性沙塵暴會形成 80 公里高的「塵埃塔」，並將水分子推向高空，或許有助於解釋火星的水如何在過去數十億年間消失。

在火星各種景象中，每年都要掃過地表、持續數週不散的沙塵暴鐵定不陌生，然而大約每 3 個火星年（或地球 5 年半），這些沙塵暴會演變成全球天氣事件，大規模覆蓋整個火星地表、遮蔽陽光照射，且持續時間長達數個月。

2018 年 6～8 月期間，一場全球性沙塵暴便終結了 NASA 機會號（Opportunity）火星車長達 14 年的火星地表探勘任務。首先 6 月 12 日起機會號中斷了與地球的通訊，進入低電量休眠狀態，此後長達 3 個月，地球控制中心都無法得知機會號的行蹤與狀態，直到同年 9 月 20 日，在火星軌道盤旋的火星偵察軌道衛星（MRO）從空中拍攝影像，才確認了機會號沉眠的位置。在恢復與機會號的聯繫失敗後，NASA 正式宣布機會號任務結束。

▲ 火星全球性沙塵暴景象。（Source：NASA）

儘管損失機會號，但這一次，火星偵察軌道衛星終於一窺全球性沙塵暴的秘密。利用火星彩色成像機（MARCI）與火星氣候探測器（MCS），漢普頓大學天文學家 Nicholas Heavens 團隊發現了大量直衝天際的「塵埃塔」。

在一般沙塵暴中，被吹上天空的灰塵通常一天左右就會掉回地面，然而在全球性沙塵暴中，塵埃塔可直衝雲霄達 80 公里高，寬度可能與美國內華達州一樣寬，並且持續數週不消散。

科學家發現，塵埃塔就像其他物質的「電梯」，可能會將水蒸氣帶到高層大氣，在那裡，太陽輻射將水分子分解成氫氣和氧氣並逃逸到外太空，可能就是火星的水在過去數十億年間消失的原因之一。

其他研究曾指出，火星在 30～40 億年曾經溫暖又潮濕，像地球一樣天空會下著傾盆大雨、地表有小溪流水，或許是孕育微生物的天堂。只是全球性沙塵暴太過不尋常，既遮蔽陽光照射到表面、又可能加速水的流失，導致火星如今地景一片荒蕪。

科學家的兩篇新論文分別發表在《地球物理研究期刊：行星》（ Journal of Geophysical Research: Planets）及《大氣科學期刊》（Journal of the Atmospheric Sciences）。

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（首圖來源：NASA）