編者注：以下文章經對話許可轉載，這是一個涵蓋最新研究的線上出版物。
巨大的雲狀羽流達到火星表面以上 260 公里，這讓科學家們感到困惑。 這遠遠超出了火星的正常天氣，延伸到外大氣層，那裡的大氣層與行星際空間融合。對於這種雲的傳統解釋都不成立——水或二氧化碳冰、沙塵暴或極光都不會達到如此的高度。
這些“神秘的雲”令人驚訝，特別是考慮到它們最早是由一群業餘天文學家在 2012 年發現的。畢竟，目前有五顆軌道飛行器和兩輛漫遊車在火星及其周圍執行，人們可能會原諒認為這顆紅色星球已經沒有什麼可隱藏的，其探索已成為例行公事。
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對來自哈勃太空望遠鏡和業餘天文學家的影像的調查顯示，之前在火星上就曾看到過巨大的雲，但沒有一個像 2012 年的觀測結果那樣突出。
那麼是什麼導致了這些雲呢？ 由阿古斯丁·桑切斯-拉維加領導的一個國際科學家團隊現在在《自然》雜誌上發表了一項調查。
火星之光？
也許這些雲可能是極光——類似於地球上的北極光（北極光）或南極光。 當地球磁場將太陽發射的帶電粒子引導到兩極時，就會發生這些現象，在那裡它們與大氣相互作用併發出光芒。
火星沒有全球磁場，只有一些磁化區域。 神秘的雲朵是在其中一個所謂的磁異常區域被發現的，並且以前在該地區觀察到極光。
然而，要解釋 2012 年的觀測結果，極光必須比北極光亮 1000 倍。 這將需要來自太陽的帶電粒子流量增加，但當時太陽的活動並沒有異常高。
風暴和撞擊
難道是塵埃惹的禍？ 火山噴發或小行星撞擊是關於這些雲起源的最早理論之一。
火星上出現新的噴發是可能的，儘管我們尚未觀察到該星球上的任何活火山。據報道，最年輕的熔岩流是在幾百萬到數千萬年前形成的，這在地質學上來說是最近的。
火星稀薄的大氣層對小行星的保護作用很小，其表面佈滿了撞擊坑。 NASA 火星勘測軌道飛行器上的攝像機記錄了自該航天器抵達火星九年以來，數百個新隕石坑的出現。
然而，這兩個理論很快就被否定了，因為它們與雲的行為不一致。持續的觀測表明，它們在火星白天消失，晚上看不見，並且連續至少十天每天早上重新出現。
這也排除了沙塵暴，沙塵暴經常吞噬該星球表面大片區域。 此外，神秘雲反射的光的波長分佈與火星塵埃顆粒的波長分佈不匹配。
不夠冷，無法形成冰
那就剩下水或二氧化碳冰粒子了，它們符合反射光的波長分佈。 水和二氧化碳分子也自然存在於這些高度的大氣中。
然而，要形成這些雲，這兩種物質都需要凝結成冰粒子。 這將需要在這些高度處的大氣溫度突然下降高達 100˚C。我們不知道是什麼會導致這種下降，而且我們尚未發現如此大規模的區域性寒流。
因此，桑切斯-拉維加及其同事宣佈，他們的“解釋挑戰了我們目前對火星高層大氣的理解”，他們的調查僅部分揭開了籠罩這些神秘雲的迷霧。
火星之謎
高空雲並不是唯一讓研究人員保持警惕的火星之謎。 推動紅色星球探索的一個問題是火星上是否曾經存在過生命。 美國宇航局好奇號探測器最新的結果再次證實，該星球在過去提供了適宜居住的條件。
水是生命最重要的先決條件。 例如，對峽谷和相關特徵的持續形成的一種解釋是，即使在目前普遍存在的極端乾燥和寒冷條件下，火星表面或附近也有液態水。 雖然對在火星上觀察到的神秘的甲烷氣息有很多可能的解釋，但最令人興奮的是生活在表面之下的微生物的產生。
火星探索的魅力之一在於它在很大程度上是關於理解我們自身的起源和未來。正如神秘雲觀測的例子所表明的那樣，每個人都有機會參與揭開紅色星球的奧秘。
克里斯蒂安·施羅德在斯特靈大學，是 NASA 火星探測漫遊車雅典娜科學團隊的合作者。