说存在一些关于火星沙尘暴的神话是轻描淡写的。以其环绕地球的沙尘暴而闻名,类似的沙尘暴在其他地方都看不到。
科幻小说作家和好莱坞电影经常将沙尘暴描述得比实际情况更危险。在火星人一场强大的沙尘暴摧毁了设备,将马特·达蒙困在火星上,迫使他为生存而进行残酷的斗争。
事实上——虽然全球沙尘暴这是一个真正的奇观,风速可以达到近 100 公里/小时(60 英里/小时)——它们并不猛烈。一百公里每小时是地球上一些飓风速度的一半。
此外,火星大气层的密度远低于地球大气层,因此即使是最强大的风暴也无法摧毁任何主要设备。你甚至可能无法放风筝。
但了解火星上的沙尘暴很重要,它们可能会产生后果。机遇号火星车被席卷全球的沙尘暴摧毁。未来人类在火星上的任何存在都必须考虑火星沙尘暴。
由于全球沙尘暴阻碍了太阳能电池板的运行,机遇号停止运行。 (NASA/JPL-加州理工学院/康奈尔大学)
哈佛大学和史密森天体物理中心 (CfA) 的两位天文学家发布了一项关于火星沙尘暴的新研究。他们是 Michael Battalio 和 Huiqun Wang,他们的研究题为“火星南半球的奥尼亚-索利斯-瓦勒斯沙尘暴路径”它发表于科学指导。
火星沙尘暴分为三类:局部、区域和全球。较小的风暴全年都会发生,而全球风暴则在北部秋季和冬季活跃。
巴塔利奥和王在他们的论文中强调了这样一个事实:足够大的风暴会影响大气环流、热结构,当然还有能见度。就好像火星的尘埃循环相当于地球的水循环。
在他们的研究中,他们关注的是一个名为 Aonia-Solis-Valles Marineris (ASV) 的地区。 ASV 是一个从 Valles Marineris 延伸至南北的地区,经过太阳平原, 和奥尼亚地球。
Aonia-Solis-Valles Marineris 地区。 (吉姆·塞科斯基/美国宇航局)
两人分析了火星八年的每日数据火星每日全球地图(MDGM)。 MDGM 是由火星勘测轨道飞行器 (MRO) 和火星全球勘测者 (MGS) 拍摄的一组日常图像。
天文学家之所以关注 ASV,是因为它是南半球在传统沙尘暴季节之外最重要的风暴活动地点。他们发现那里的风暴可以分为两类:
- 覆盖大片地区并持续六天以上的风暴。
- 覆盖较小局部区域且持续时间不到六天的风暴。
在 ASV 中,风暴将自身组织成序列。在南方冬季末期,天气涡流、潮汐风和强平均风会影响该地区。这些风暴不仅增加了大气层的不透明度,有时还会影响大气层的大范围热结构和行星波(也称为罗斯比波.)
行星波非常巨大——它们的波长可以达到数千公里——并且通过行星(在本例中是火星)的旋转来传播。
他们还发现风暴有周期性。风暴的周期为 15 到 20 个火星日,这可能与南半球的能量传输机制中的类似周期性有关。
他们还确定了 ASV 风暴的附加分类。有些是顺序的,有些是非顺序的。这组作者说,这些发现证实了一个理论,即沙尘暴可以自我再生和维持,一场风暴会按顺序影响下一场风暴。
当到达序列末尾时,风暴比非序列风暴大得多。连续风暴比非连续风暴大约 3.7 倍。
两位研究人员还发现,ASV 中的风暴是全球沙尘暴的重要促成因素。规模更大、连续的风暴将大量尘埃带入火星大气层。他们还发现,在没有全球沙尘暴的年份里,ASV 在北方秋季和冬季不活跃。
研究人员已经建立了火星尘埃循环的想法,它与地球上的水循环至少部分相似。正如他们在论文的结论中所说,“我们的结果与陆地[动能循环]之间的异同值得进一步研究。”
火星人是一部有趣的电影。如果您对太空感兴趣,您可能会喜欢它。但马特·达蒙饰演的角色不可能对袭击他的风暴毫无准备。而且如此重要的基础设施不可能如此容易受到这场风暴的影响。
感谢这项研究背后的两位科学家以及数千名其他科学家,当人类登陆火星时,他们就会知道自己正在做什么。