火星上也能形成“云层”?科学家有了证据(图)

2019-06-22 11:11 作者: 林澄 编译

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好奇号拍摄下来的火星云层(图片来源:NASA/JPL-Caltech/Justin Cowart)

无论在哪个星球上,物理学都是一样的。对于云来说,它们只围绕着某种粒子形成,通常是一粒尘埃或盐粒,又称为凝结核。在地球上,由于其厚重的大气层和强大的气流,有可能在整个大气层中发现这些轻粒子,在不同高度形成云层。但在火星上,这个过程更加困难,科学家们一直在努力了解他们在火星天空中经常看到的高空云,因为以模型预测来看,即使火星上大量的尘埃飞扬,也很难被提升到足以形成云层的高度。

据天文学网站(Astronomy)刊载文章表示,美国太空总署的火星大气与挥发物演化任务(MAVEN)观测的结果,加上科罗拉多大学博尔德分校研究生维多利亚哈特威克领导的团队分析,他们可能已经破解了这个火星云如何形成的难题。

他们认为,陨石进入火星大气层时碎成尘埃,研究人员称之为“流星烟”(meteoric smoke),这可以提供形成高空所需的粒子。该团队在《自然地球科学》(Nature Geoscience)上公布了他们的研究结果。

利用“流星烟”中的粒子形成云并非前所未闻,一些地球上的缕状夜光云,就是这样的机制,但其实这也是一个相对较新的发现。

以前,太空船在这颗红色星球的中高层大气中观测到的云层,很难用电脑重现,但是随着模型中流星粒子的加入,匹配度达到标准,而MAVEN的结果更加证明了这一理论。

2017年,航天器在火星的高层大气中观测到电离金属粒子。研究人员将此视为进入火星天空的流星被加热并蒸发成微小颗粒的证据。这在地球上是一个常见的过程,地球每天有多达100吨的流星落下,火星上的情况相对来说就少了许多,不超过3吨,不到半吨被转化为可能作为云的细颗粒。但即使是比这个更小的量也包含了数十亿个单独的粒子,它们具有明显的累积效应。

在地球上,研究人员能够借由飞越云层并捕捉到大气中的烟雾,因此发现云的凝结核非常容易,但在火星上做这件事却非常困难。就云层的影响而言,火星云层很薄,而且往往几乎看不见。但是研究人员表示,这些凝结核仍然可以影响中层大气,那里的温度在一天当中可以达到十度以上的温差,温差是云层的形成和消散的原因。

但哈特威克指出,古代火星的降雨量会更大,“当你时光倒转时,这可能会对早期气候的云形成产生更大的影响。”

 

 


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