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2026-05-01活躍的火星化學環境 一切都因沙塵暴 677 期

Author 作者 編輯部

與豐饒的地球不同,火星經常被描繪成一片乾燥、無生命的荒漠;但實際上火星的地表比我們想像中活躍。火星稀薄的大氣與布滿塵埃的地表,形成了一種只要持續運動就能產生電能的環境,並會觸發一連串化學反應。

當塵埃在火星風暴中彼此碰撞、摩擦時,便會累積靜電,進而引發靜電放電(electrostatic discharges, ESDs)。火星的大氣壓極低,所以這類放電比在地球上更容易發生,也會因此觸發電化學反應。而這些反應,在塑造火星表面與大氣的過程中扮演重要角色。

為了研究火星沙塵造成的電化學反應,美國聖路易華盛頓大學(Washington University in St. Louis)研究教授王艾蓮(Alian Wang)團隊在實驗室建立了兩套模擬艙,並重建火星環境。研究人員觀察到,在模擬放電過程中,形成了多種化學物質,包括揮發性含氯化合物、活化的氧化物及懸浮碳酸鹽等。這些化合物都是火星化學環境的重要組成,也與太空船的觀測結果相符。

為了更深入理解這些反應,研究團隊進一步分析這些放電產物中氯、氧與碳的同位素組成,並發現產物中的三種元素皆出現了較重同位素的耗損,這是由於質量不同的同位素因反應被消耗的速率不同所導致。此一發現也確認了塵埃引起的電化學反應,在塑造火星環境具有重要作用。

綜合以上發現,研究人員建立了一個火星氯循環與懸浮碳酸鹽形成的新模型。模型顯示,沙塵暴中的反應會把化學物質釋放到大氣中,之後再沉降回地表,部分物質甚至會進入地下,隨時間形成新的礦物。

研究團隊表示,這些發現描繪出一個活躍、複雜且持續演化的火星,也可視為其他行星地表研究的啟發,為未來的探索開啟無限的可能性。

Alison Verbeck. (2026, April 5). Mars dust storms are sparking electricity and rewriting the planet’s chemistry. ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2026/04/260405003753.htm