火星で起きた「季節外れ」の水消失~ロケットダストストームで水が宇宙へ失われる~

2026-02-03 東京大学,東北大学

東京大学と東北大学の研究グループは、火星で水が宇宙空間へ失われる新たな経路を発見した。従来、北半球の春〜夏は大気が冷たく、水蒸気は雲(氷)になりやすいため、高高度へ運ばれにくいと考えられてきた。しかし本研究では、ロケット・ダストストームと呼ばれる強く局所的で短時間の砂嵐が発生すると、巻き上げられたダストが太陽光を吸収して大気を一時的に加熱し、水蒸気の凝結が抑えられることを明らかにした。その結果、水蒸気が高度40km以上まで到達し、数日後には宇宙へ逃げる水素量の増加が観測された。これは火星の水消失が季節だけで決まるのではなく、局所的な砂嵐によって「季節外れ」にも起こり得ることを示しており、かつて存在した大量の水の行方を解明する上で重要な成果である。

火星で起きた「季節外れ」の水消失~ロケットダストストームで水が宇宙へ失われる~
火星における静音時(左)と砂嵐時(右)の比較
静音時は大気温度が低く雲になりやすいため、上空まで水蒸気が到達しない一方、砂嵐時は大気温度が上昇し雲を押し上げ、水が宇宙空間へ消失する。

<関連情報>

火星北部の夏に、局所的な強い砂嵐によって引き起こされた季節外れの水の流出 Out-of-season water escape during Mars’ northern summer triggered by a strong localized dust storm

Adrián Brines,Shohei Aoki,Frank Daerden,Michael S. Chaffin,Samuel A. Atwood,Susarla Raghuram,Bruce A. Cantor,Yannick Willame,Loïc Trompet,Geronimo L. Villanueva,Michael J. Wolff,Michael D. Smith,Christopher S. Edwards,Ian R. Thomas,Giuliano Liuzzi,Lori Neary,Manish R. Patel,Miguel Angel López-Valverde,Armin Kleinböhl,Hoor AlMazmi,James Whiteway,AnnCarine Vandaele,Bojan Ristic & Giancarlo Bellucci
Communications Earth & Environment  Published:02 February 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s43247-025-03157-5

Abstract

Mars almost certainly had a considerable amount of water in its past. Recent observations reveal that during southern summer, when the atmosphere is warmer and dustier, water vapor can reach high altitudes without condensing, leading to water loss to space. Here, by combining infrared, visible, and ultraviolet data from multiple Mars orbiters, we identify a new pathway for water loss, observed for the first time to our knowledge during the opposite season. Our findings show that a strong, localized, and short-lived dust storm in Martian Year 37 (August 2023) drove considerable vertical transport of water vapor in the northern summer season. Just days after the storm, enhanced water vapor concentrations were observed at altitudes over 40 km across northern high latitudes, followed by an increase in escaping hydrogen detected at the exobase. These results suggest that water loss on Mars can be triggered by strong local dust storms at any time of year.

1702地球物理及び地球化学
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