天气让你心情低落?整个火星现在都陷入了沙尘暴之中。

天气让你心情低落?整个火星现在都陷入了沙尘暴之中。

火星上出现了一些尘埃。整个火星表面目前被一场“环绕火星”的沙尘暴所笼罩,这场沙尘暴始于两周前,并逐渐发展成为一场全球性事件,迫使 NASA 暂停了“机遇”号火星车的运行。

火星上经常会出现沙尘暴,但这次的沙尘暴却不是普通的风暴。它要强大得多。这种全球性风暴大约每 5.5 年才会发生一次,整个星球都会被红色云层吞噬。

火星上的沙尘暴与地球上的沙尘暴大致相同。强风在火星表面翻滚,将数百微米大小的小颗粒向前吹去。这些颗粒被吹到空中,一旦它们上升到几厘米高,湍流就会不断增强,使它们飞得越来越高。如果看到这种情况演变成更可怕的大风暴,那么就会形成一场沙尘暴——沙尘能被吹到 20 公里高空,覆盖大片土地。

康奈尔大学行星科学家唐·班菲尔德 (Don Banfield) 表示:“火星的难题在于,火星的空气密度只有地球的百分之一,因为火星的气压非常低。风必须更快才能吹动火星上的粒子,但风力或多或少是一样的。”风暴期间的风速最高可达每小时 60 英里,但由于缺乏大气层,最终感觉就像一阵清爽的微风。”(对不起,马克·沃特尼)。

亚利桑那州立大学行星科学家 Tanya Harrison 解释说,热量是火星沙尘暴背后的驱动力。“如果阳光照射到火星表面,使火星表面升温,就会造成不稳定,暖空气会上升。火星表面有太多松散的灰尘,当风向上吹时,会带走很多灰尘。”这些颗粒灰尘非常细小——比地球上的沙子小得多——它们悬浮在空中,需要很长时间才能沉降下来。

哈里森表示,为什么有些风暴只停留在当地且转瞬即逝,而有些风暴则会席卷全球并持续数周,这仍是一个很大的谜团。但到目前为止,“我们知道沙尘暴季节每年都发生在同一时间——从初春到夏季——而且这个季节每年都会形成强烈的温度梯度。”但为什么有些年份会出现区域性风暴,而有些年份会出现全球性风暴,这一点仍不清楚。通常,风暴始于北半球,通过地形盆地向南汇聚到赤道。如果它们穿过赤道到达南半球,朝着极冠末端前进,很有可能会爆发成更巨大的风暴。“这就是我们今年看到的情况,”她说。

“显然存在某种对环境敏感的反馈机制,让灰尘在空气中停留更长时间,”班菲尔德说。“但我们不知道那是什么。”

因此,目前还无法预测区域性风暴会持续多久,或者风暴是否会席卷全球。“自 1924 年以来,我们仅使用地面和轨道仪器观测到大约 9 场风暴。我们没有足够的数据可供使用。”例如,2007 年的一场风暴持续了大约四个月才最终开始平息,目前原因尚不清楚。好奇号探测器由于采用核动力电池而仍在运行,它正在利用这一优势,获取地面上能获取的数据。

这些照片跨越了大约几周的时间,从暴风雨来临之前该地区的照片开始。

这些风暴实际上不会对火星任务造成巨大威胁,但需要考虑很多后果。例如,机遇号需要进入悬浮状态​​,因为它是太阳能驱动的,而风暴足以遮挡阳光,使其无法到达太阳能电池板(即将发射的洞察号着陆器也是如此)。当风暴笼罩整个星球时,会有大量细小的粘性物质等着降落。当风暴最终降临时,可能会有大量物质覆盖在火星车和着陆器上,甚至可能毁坏任何光学仪器(机遇号的红外光谱仪就是这种情况)。班菲尔德说,NASA 现在能做的最好的事情就是希望火星风能吹走火星车上的灰尘,但“这有点碰运气”。

“当我们决定何时让火星车或着陆器着陆火星时,沙尘暴肯定是我们要考虑的一个因素,”哈里森说。值得庆幸的是,“火星上的天气相当可重复和可预测。我们可以选择风暴较少、沙尘较少的地方。”全球事件不可避免,但 NASA 及其合作伙伴可以确定比其他地区更稳定的地区。当然,哈里森指出,冰储备位于北部的不少地区,那里风暴也经常发生。如果未来的定居者追逐这些储备,“我们可能不得不做出权衡”,因为我们知道有些行动必须在受风暴影响的地区生活和工作。

但灰尘对人类来说并不完全健康。很容易想象,未来移民到火星的人在户外呆了一天后,会把灰尘带回家,而这些颗粒物会进入人体。而且这对人类健康不可能有益。让人类默许一点危险的红色灰尘可能很难接受。不过,太空还有很多其他方式可以杀死你。

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