火星上也有沙塵暴?科學家:每10年爆發一次,連太陽都會被遮住

2020-08-28 哈勃觀察

科學家認為塵埃塔在被太陽照射之後,出現了升華現象,而在這個過程中,它們將附近的水蒸氣汲取到自己身上,然後一起進入太空,隨後水蒸氣的分子就被太陽輻射分解。

在火星上,每年都會發生很多次沙塵暴,但是每十年它就會發生一次全球沙塵暴,它會導致整個火星處於塵土飛揚的狀態。

2018年的火星全球沙塵暴,使美國宇航局的「機遇號」探測器,在這場沙塵暴中結束了它的火星探測任務。隨後美國宇航局派出了太空船隊對這場沙塵暴進行了觀測。從這些觀測數據來看,塵埃塔很有可能就是導致火星失去液態水的罪魁禍首。科學家認為塵埃塔在被太陽照射之後,出現了升華現象,而在這個過程中,它們將附近的水蒸氣汲取到自己身上,然後一起進入太空,隨後水蒸氣的分子就被太陽輻射分解。


圖註:火星上爆發的沙塵暴,可覆蓋半個火星

圖註:火星上爆發的沙塵暴,可覆蓋半個火星

巨大的塵埃塔是非常緻密的存在,而且特別是那些在全球沙塵暴中形成的塵埃塔,它們會達到更高的高度。塵埃塔先是在火星表面形成,這時的面積大概和羅德島相當,而在2018年形成的塵埃塔足有80公裡,它的寬度達到了內華達州的直徑。在塵埃塔消散後,會在火星表面形成高度為56公裡的塵埃層,這個高度大於美國大陸的厚度。

這些關於塵埃塔的數據,都是來自美國宇航局的火星偵察軌道器(MRO)。雖然全球沙塵暴會覆蓋了整個火星,並掩蓋了火星表面,但是MRO配有火星氣候探測儀(MCS)和火星背景成像器(MARCI)設備,MCS屬於熱敏儀器,是專門用來測量塵埃,再加上MARCI的幫助,可以拍攝出很清楚的塵埃塔現象,有助於科學家對塵埃塔的研究分析。


圖註:火星上爆發的沙塵暴,在2018年形成的塵埃塔足有80公裡,它的寬度達到了內華達州的直徑

圖註:火星軌道探測器拍攝的火星沙塵暴

雖然塵埃塔在火星上出現的頻率很高,但是它們和全球沙塵暴期間所形成的塵埃塔有很大的區別。根據MRO的觀測數據,正常的塵埃塔會在一天之內消散,但全球沙塵暴中的塵埃塔可以維持好幾周的時間。而最令科學家驚訝的是,在塵埃被太陽加熱時而產生的升華現象,會使塵埃包裹住氣體、水蒸氣等物質從而進入太空,從而導致水分子被太陽輻射分解。早在2007年,就已經有科學家提出,塵埃塔很有可能就是以這種方式,使火星的液態水在幾十億年時間裡消失了。


圖註:火星沙塵暴

由於研究和觀測數據不多,所以科學家現在也無法解釋形成全球沙塵暴的原因。但可以確認的是,全球沙塵暴是非常獨特的,因為在地球上找不到任何相似的事件。在接下來,MRO項目小組希望MRO能夠帶來更多詳細的數據,這樣他們就能夠更好地研究火星全球沙塵暴的起因,以及確認塵埃塔是否是導致火星液態水消失的罪魁禍首。

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