火星的水去了哪里？
火星的水去了哪里？
关于火星表面水的消失过程，科学界有两种观点，一是认为火星表面的水以沉积岩的形式存在于火星地表以下；另一种观点认为，由于缺少全球性偶极磁场的保护，强烈的太阳风和辐射逐渐剥夺了火星的大气，水经过蒸发和电离变成带电粒子，沿着火星磁力线逃逸出火星大气。
“火星快车”（mars express）上搭载的“火星先进地下和电离层探测雷达系统”（MARSIS）对火星地表以下的开展精细探测，发现在火星南极高原的冰盖下1.5km深处存在直径为20km的湖泊，这项发现表明火星表层深处可能存在更多稳定的液态水，即火星拥有适合微生物等生命体生存的条件。
2011年，美国的“火星勘察轨道器”（mars reconnaissance orbiter, MRO）搭载的“高分辨率成像仪”（HiRISE）拍摄到火星表面或亚表层存在季节性斜坡纹线，经光谱分析，季节性斜坡纹区域的矿物是溶于水后再沉淀富集而成，这个结果提供了现今火星上存在液态水的有力证据。
2018年，科学杂志发表Dundas 等人的研究成果，他们在对火星中纬度地区的八处断崖地貌进行分析研究之后，发现火星中纬区域的地下1~2米至100多米存在大量的纯净水冰。
△断崖形态示例，aa'、bb'、cc'和dd'对应于右下的四幅高程剖面图，表明断崖位于塌陷和滑坡的高处（后缘）。右上是断崖部分在HiRISE的色彩加强影像中显示出的色调差异（图源：参考文献8）
被太阳风“偷走”的火星大气层
前面已经提到，科学界存在一种观点：缺少全球性偶极磁场的保护的火星，在强烈的太阳风和辐射下，它的大气被逐渐剥夺。已有的研究也表明，火星的大气层不是原生大气层，而是在火星演化过程中由火星内部的脱气过程而形成的次生大气层。很久以前，火星被一层厚厚的大气层笼罩。而现在的火星大气却变得非常稀薄，科学家们对此进行了深入的研究。
2013年11月，NASA发射了“火星大气与挥发物演化任务”（MAVEN）探测器，它的使命是调查火星大气失踪之谜，并寻找火星上早期拥有的水源及二氧化碳消失的原因。入轨一年后，NASA披露了MAVEN火星探测器关于火星大气层稀薄的两大原因：
第一，磁层作用影响大气层：地球具有内禀磁场，太阳风与地球磁层相互作用形成磁层顶，可阻止太阳风和宇宙辐射射线的进入，防止地球大气的逃逸，充当了地球的“保护伞”。但火星的磁场很弱，约为地球磁场强度的万分之一，太阳风可以直接抵达火星，“袭击”火星的大气层，NASA认为是太阳风“偷走”了火星的大气层。
第二，引力束缚影响大气层：引力的大小影响了分子的逃逸速度，火星的逃逸速度约为5.03km/s，同时太阳风的带电粒子撞击大气层中的分子，让分子具有更高的速度，使大量气体逃逸出火星大气层。
目前火星的大气层分为低层大气和高层大气，由二氧化碳、氮气、氩、氧气、一氧化碳等组成，其中主要成分为二氧化碳，体积比占95.32%，而氧气只占0.13%。火星大气逃逸主要发生在三个区域：一是太阳风吹到火星背面，占大气逃逸总量的75%；二是极区上空，占大气逃逸总量的约25%；三是绕火星的延展云层，仅占大气逃逸总量的很小部分。
火星磁场的消失，导致太阳风不光吹跑了火星的一些大气，部分水也跟着“丢了”。火星现在十分干旱，火星风与尘暴频繁，火星风的平均风速达4.3m/s,在地形交界处的风速可高达50m/s，且常常伴有强烈的尘暴，这也加速火星大气的剧烈运动和逃逸。
