由於火星大氣密度不到地球大氣的百分之一,導致大多人認為火星上不會有大規模的風暴。事實上火星上的沙塵暴風速可達每秒180米,我們通常所說的12級颱風,風速達到每秒32.6米,遠不如火星沙塵暴強度。
圖解:右圖為2018年火星全球風暴時照片,左圖為沒有沙塵時的火星。
由於火星基本上屬於沙漠星球,地表沙石、礫石遍布,沒有穩定的液態水體。二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷,沙塵懸浮其中,所有沙塵暴火星上非常常見。火星上的沙塵暴一旦刮起來可以持續三個月並席捲整個星球。從地球望去火星就如一個暗紅色的燈籠。
2018年掃蕩了整個紅色星球的風暴也導致了我們與「機遇號」的徹底失聯。「機遇號」自2004年以來一直在探索火星上的梅裡迪亞尼平原。在2007年的火星沙塵暴中,由於缺少陽光導致低功率水平,但在這一次我們徹底與他失聯。
圖解:「機遇號」在風暴中想像圖
人們一次看到一場火星全球沙塵暴是在1971年,當時的水手9號飛船(第一個繞另一顆行星運行的太空船),到達了一個被灰塵吞沒的紅色行星。自那以後,我們在1977年、1982年、1994年、2001年、2007年和2018年目睹了火星全球風暴。火星上的風暴會覆蓋整個星球,屆時只有火星上的高山可以被觀測到。
圖解:「火星環球觀測者」拍攝的火星沙塵暴
火星大型塵暴通常發生在南半球的夏季。和地球一樣,火星的季節是因為轉軸傾角產生的。但火星的軌道離心率為0.09,地球只有0.02,火星繞太陽的公轉軌道沒有地球那麼圓,因此當火星距離太陽較近時會明顯的變熱。而這個明顯變熱的季節正好是火星南半球夏季,此時接收到的太陽輻射比其他季節強,這樣星球表面發生塵暴也持續較久,一般在幾周到幾個月。但是科學家仍不明白為什麼全球性塵暴之間會存在數年的間歇期。
圖解:這一系列模擬火星漫遊者機遇號的圖片顯示了美國宇航局漫遊者周圍的環境是如何變化的,因為在2018年6月,一場巨大的沙塵暴(從左到右)愈演愈烈。圖片:NASA/JPL-Caltech/TAMU
火星是目前太陽系內發現和地球最為相像的星球,研究火星的氣候變化對今後地球環境的保護有很大的幫助。也為我們今後登陸火星打下基礎。