紅色星球的新季節

秋季風暴。 連續影像顯示了1999年6月30日記錄的火星北極地區早期秋季風暴的演變過程。每張照片的拍攝時間都比前一張照片晚大約兩個小時。呈現白色的雲主要由水冰組成;呈現棕色的雲主要由塵埃組成。

春季解凍。 南半球的冬季即將結束,極地冰蓋的季節性霜凍正在消退。沿著冰蓋邊緣可以觀察到小型的區域性沙塵暴,因為從冰蓋吹出的冷空氣向北移動到溫暖的地區。

雖然《天氣頻道》尚未提供關於火星狀況的每日報告,但由於 NASA 的火星全球勘測者號,這很有可能實現。該航天器已經在紅色星球周圍旋轉了一個火星年,即 687 天多一點的時間。它發回的每日快照與地球氣象衛星記錄的快照一樣有趣。儘管火星是一個寒冷乾燥的沙漠,但影像顯示它遠非一個死寂的世界。


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8月2日是火星上的春分。當北半球迎來初冬的寒意,溫暖的春風開始縮小南極冰蓋時,火星軌道器相機跟蹤了季節的變化。儘管火星表面還沒有風速計來測量風速,但相機捕捉到了巨大的塵捲風——很像我們的龍捲風——並提供了證據表明火星上的沙丘仍在被風塑造。“我們已經捕捉到了季節和氣象事件的獨特記錄,這表明今天的火星是活躍和動態的,”位於加利福尼亞州聖地亞哥市馬林空間科學系統公司的勘測者號相機首席研究員邁克爾·馬林說。

北方極地區的照片顯示,翻滾的暴風雲標誌著秋季的到來。隨著季節變化推進,冬季的黑暗降臨北極,雲層將擴大覆蓋大部分北部平原。“隨著極地冰蓋的擴大,可能會開始下雪,”馬林說。與此同時,在南方極地區,冰蓋開始蒸發。

壯麗的沙丘。 這張拍攝於 1999 年 7 月 21 日的照片顯示了南極冰蓋解凍過程的早期階段。霜凍下的沙子是黑色的;一旦暴露在陽光下,它就會吸收陽光並幫助加速解凍過程。

特寫影像顯示,裸露的黑色沙點從正在消退的二氧化碳冰中露出,以及被風吹到霜凍表面的條條沙痕。由於火星上的氣壓非常低——比地球海平面低 100 倍——火星上的冰在變暖時不會融化成液體。相反,冰會升華,直接從固態變成氣態。當極地沙丘從長達數月的冬季黑夜中出現,並首次暴露在陽光下時,明亮的冬季霜凍和積雪開始昇華。這個過程從小點開始,然後在幾個月內蔓延開來,直到整個沙丘像豹子一樣佈滿斑點。隨著春季臨近,黑點繼續生長和蔓延,直到最終整個區域都無霜。

塵捲風。 箭頭指示了 1999 年 5 月中旬在亞馬遜平原北部觀測到的一群塵捲風。塵捲風在該地區很常見,最早在 1976 年至 1980 年的海盜號軌道飛行器任務期間在那裡被發現

在中緯度地區,主要的天氣模式是巨大的塵捲風,它們是由地面受熱且總體風流較弱時產生的旋轉氣旋形成的。在地球上,塵捲風是相對較小的特徵,形成於下午炎熱時分的開闊地帶。但在火星上,它們可以高達火星表面以上近 8 公里(5 英里)。平均塵捲風在火星日最熱的時候最多持續幾個小時,移動緩慢,但在其 1.2 英里(兩公里)的高度內可能攜帶數噸塵埃。火星塵捲風可能是細小粉紅色塵埃的主要運輸者,這種塵埃使天空呈現出奇異的棕色,這一點已被火星探路者號和海盜號著陸器觀察到。

全球勘測者號還傳回了誘人的證據,表明在 20 世紀 70 年代初的水手 9 號火星照片中首次看到的沙丘地帶最近發生了沙子移動。科學家們對大型撞擊坑內孤立的沙丘地帶很感興趣,因為它們的深色表明覆蓋地球大部分割槽域的塵埃不會在那裡積聚。

最近的勘測者號影像顯示,沙丘覆蓋著霜凍的斜坡上有黑色條紋。這些條紋是由於沙子在沙丘陡峭的順風側(也稱為滑坡面)發生雪崩造成的。由於黑色沙條紋疊加在明亮的霜凍之上,因此這些條紋的年代只能與霜凍一樣古老——因此,不超過 11 個月。“這表明沙丘一定在移動,而且隨著時間的推移,我們可能能夠看到變化,這將使我們能夠測量火星上的風蝕速率,”馬林說。

因此,火星不僅僅是一個繞太陽執行的行星外殼。它是一個活生生的、充滿活力的星球。如果人類探險家有朝一日在火星上建立基地,他們將不得不面對一些非常地球化的東西——天氣。


圖片來源:MALIN SPACE SCIENCE SYSTEMS

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