沙尘暴如何在火星上生长的惊人观点

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在2018年,火星经历了一场全球性的沙尘暴,这一现象在其他地方都看不到。就像科学所希望的那样,当时在火星周围运行的航天器不少于六架,并且有两架地面漫游车。这是观看和研究风暴的前所未有的机会。

火星全球沙尘暴(GDS)仅在火星年份下半年发生。但是除此之外,它们是不可预测的。它们在该时间范围内变化很大,并且它们的起源,发作和减少尚不十分清楚。

它们很难研究,因为它们每地球十年只发生一次或两次。在2018年6月,火星有了GDS,这一次,人类飞船和漫游者已经为此做好了准备。不幸的是,在火星上飞行了5,000天后,美国国家航空航天局的“机遇号”漫游者屈服于这场风暴。

这张全球火星地图显示了截至2018年6月6日的沙尘暴不断增加。该地图由美国国家航空航天局(NASA)的火星侦察轨道飞行器上的火星彩色成像仪(MARCI)相机制作。 蓝点表示机会的大概位置。 机会最终屈服于这场风暴,再也无法恢复。 图片来源:NASA / JPL-Caltech / MSSS

这张全球火星地图显示了截至2018年6月6日的沙尘暴不断增加。该地图由美国国家航空航天局(NASA)的火星侦察轨道飞行器上的火星彩色成像仪(MARCI)相机制作。蓝点表示机会的大概位置。机会最终屈服于这场风暴,再也无法恢复。

地球物理研究杂志:行星发表了2018年GDS 的论文集。它们全都来自气候模型以及暴风雨期间收集的大量数据。从风暴开始到2018年6月全球观测到十月初大气层再次疏散,观测一直延续到现在。

这些研究使用术语太阳经度来标记时间。记为L s。

一项研究使用了轨道热图来跟踪风暴的发生及其最终的消退。它的数据来自火星侦察轨道飞行器上的火星气候探测仪。

2018年GDS是在火星上观测到的最早的年份之一,就在南方春分之后。它有两个非常强烈的粉尘加载期,中间有一个停顿,直到最终衰减,尽管缓慢。

火星第34年在610Pa处的平均年平均吸收尘埃不透明度为9.3µm,是纬度和时间的函数,它是使用火星气候探测仪除尘器栅格化和插值地图生成的。 全球沙尘暴在Ls〜185°的南部春季春分之后不久开始,并且当Ls〜315°的区域性风暴开始时,混浊度恢复到季节性水平。 图片来源:Montabone等。 [2020]。

火星第34年 在610Pa处的平均年平均吸收尘度为9.3 µm,这是纬度和时间的函数,它是使用火星气候探测仪除尘装置的网格化和插值图生成的。全球沙尘暴在Ls〜185°的南部春季春分之后不久开始,并且当Ls〜315°的区域性风暴开始时,混浊度恢复到季节性水平。

另一项研究强调了GDS如何在火星周围运送灰尘。在赤道地区,灰尘被散布到大气中,并迅速向东移动。这一补充周期可能会助长风暴的发展。

这项研究使用“火星全球气候模拟器 ”将风暴模拟与风暴观测结果进行了比较。

左侧是MRO上的“火星气候探测器”测得的灰尘不透明图像。 右边是来自Global Climate Modeler模拟器的图像。 图片来源:Bertrand等,2020年。

火星的GDS并不容易理解。信息的形成,增长和演变可能涉及复杂的反馈过程。例如,虽然塔斯西斯地区是赤道地区的一个巨大的火山高原,但在暴风雨的早期并没有贡献太多的尘埃,但后来却起了关键作用。暴风雨一旦将尘埃沉积在塔西斯上,便成为主要的尘埃源,为这场暴风雨的全球增长做出了贡献。

在暴风雨的早期,灰尘从Sabea Terra转移到Tharsus地区,从LS 193到LS196。图片来源:Bertrand等,2020。

在暴风雨的后期,塔尔西斯(Tharsis)地区成为暴风雨的主要灰尘来源。 此图显示了粉尘从LS 196到LS 210之间的塔尔西斯地区转移出来。图片来源:Bertrand等,2020。

这只是这次风暴中发现的数据的一种体验。您可以在美国地球物理联合会网站上查看这些研究。

随着未来对火星的探索不断增加,对火星沙尘暴的了解并不是一种奢望,而是一种必要。这是一场沙尘暴,最终摧毁了“机会号”漫游车,尽管该任务已经超出了计划的时间。对这些大风暴的更好理解可能会导致对如何为之做好准备的更好理解。

我们的机器不会永远在火星上孤独。有一天,将是人类在探索表面。(而且我们所有人都看过“火星人”对吗?)在没有对这些风暴如何运作有扎实的了解的情况下尝试踏入火星将是愚蠢的,充满了狂妄自大。

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