科學(xué)家偵測到逃逸到火星高空大氣層的水蒸氣成分，通過先進(jìn)的儀器分析其中氘/氫同位素的比例，為火星神秘的宜居環(huán)境歷史提供了更多線索。
 
 從火星地表現(xiàn)在留下的條條溝壑和山谷的地貌來看，科學(xué)家確信在很久以前，火星曾經(jīng)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于兩極的冰帽里面，或埋藏在深層地下。
 
可是，仍然有少量水分陸續(xù)蒸發(fā)到火星的高空。最近，科學(xué)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(shù)據(jù)，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(xué)（The Open University）行星科學(xué)資深講師帕特爾（Manish Patel）說：“這個(gè)卓越的儀器為我們了解火星大氣內(nèi)水同位素在地點(diǎn)和時(shí)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(gè)重要指標(biāo)，有助于我們探索火星在演化過程中其宜居環(huán)境如何起了變化。”
 
這項(xiàng)研究采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(jìn)行分析，包括一次全球性沙塵暴、南極夏季從冰帽揮發(fā)的水蒸氣、春分秋分時(shí)節(jié)，和一次持續(xù)時(shí)間短但是高強(qiáng)度的局部地區(qū)沙塵暴等。
 
研究發(fā)現(xiàn)，在這些氣候事件中，火星上的水汽都蒸發(fā)到離地至少80公里以上的高空。在這里，水蒸氣開始出現(xiàn)光解作用，即出現(xiàn)被光分解的化學(xué)反應(yīng)，并開始逃逸到外太空。
 
此外，水汽內(nèi)氘/氫同位素比例也是一條重要的線索。研究稱在多數(shù)情況下，瑞利分餾（Rayleigh distillation）是主導(dǎo)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(jié)果。瑞利分餾是指在開放體系中，反應(yīng)生成的產(chǎn)物一旦形成后馬上從系統(tǒng)中分離開，從而實(shí)現(xiàn)同位素分餾效應(yīng)的過程。
 
這份研究2月10日發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）期刊。