为什么《火星救援》中的致命沙尘暴不可能发生

让我们先说清楚一件事： 《火星救援》是一部非常棒的电影，等它上映时你一定要去看。（或者更好的是，读读这本书！）除了讲述人类与自然的伟大故事之外，这个故事还是作者兼电脑程序员安迪·威尔多年研究的结晶，因此它相当准确。

注意：以下内容含有轻微剧透。

尽管我们已经注意到一些吹毛求疵的地方，但这个故事确实存在一个巨大的技术缺陷：导致宇航员马克·沃特尼受伤并被遗弃在火星的沙尘暴根本不可能发生。

当战神 3 号机组人员遭遇风速 105 英里/小时的沙尘暴时，由于担心返航飞船可能会倾覆，机组人员被命令撤离。当机组人员顶着风努力到达飞船时，一块飞来的弹片击中了沃特尼，他的机组人员以为他已经死了。

火星的沙尘暴确实非常猛烈，会将整个星球笼罩在阴影中数天或数周之久。沙尘暴可能非常猛烈，风速最高可达每小时 100 英里以上。但与地球上每小时 100 英里的沙尘暴相比，这种感觉会大不相同。

美国宇航局太阳系探索计划的戴夫·拉弗里在接受《大众科学》采访时表示：“如果我站在火星上，每小时 100 英里的风对我的影响与地球上每小时 11 英里的风的影响相同。”根据蒲福风级，这是微风。

“因此，不会遭受那种程度的破坏，也不会有大块碎片飞入空中，引发所有这些事件，”拉弗里说。

为什么火星沙尘暴的威力这么小？这一切都与大气密度有关。

火星大气的密度只有地球大气的 1% 左右，“就像你站在地球上一座 10 万英尺高的山上一样，”拉弗里说道。（这大约是珠穆朗玛峰顶峰的三倍。）

“不会出现那种程度的损坏，也不会有大块碎片飞到空中。”

由于大气层非常稀薄，风中的能量也非常低。能量取决于空气量和空气流动速度。换句话说，动量 = 质量乘以速度。假设速度恒定，空气中的分子越少，其质量就越低，从而动量就越低。

相反，“大气层越厚，”拉弗里说，“它在移动时能够储存的能量就越大，因此能够拾取的物质也就越多。”

这有点像被时速 20 英里的河流和时速 20 英里的大风冲击的区别。哪一个冲击力更大？河流，因为水比空气密度大。

由于火星大气层稀薄，火星上的风携带的能量约为地球风携带能量的十分之一。

火星的重力较弱是造成其大气层稀薄的原因之一。由于火星的重力只有地球的三分之一，因此这颗红色星球很难保持空气分子。重力对气柱的拉力较弱，因此气压较低，分子分散较多。由于没有强大的磁场保护，火星本已稀薄的大气层不断受到太阳辐射的冲击，这些辐射会分解空气分子并将它们抛向太空。

但不要让这一切阻止你享受电影和/或书籍。火星有很多方法可以杀死我们。事实上，尽管火星沙尘暴的风可能不会造成任何濒死体验，但沙尘暴可以通过另一种方式致命——通过闪电。所有这些旋转在一起的沙粒可以激起电荷，这肯定会给未来的火星人带来麻烦。“安迪[韦尔]曾说过，‘如果我当时知道这一点，我就可以让闪电让这一切发挥作用，’”拉弗里说，并补充说，“陨石也可以。”