火星沙塵暴催生 80 公里高「塵埃塔」,可能是火星失去水的原因

作者 | 發布日期 2019 年 11 月 30 日 9:35 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly


去年,火星發生了一場全球性沙塵暴,NASA 火星車「機會號」沒能逃過這場自然浩劫,宣告任務結束。科學家嘗試分析火星偵察軌道衛星當時監測沙塵暴的數據,結果發現全球性沙塵暴會形成 80 公里高的「塵埃塔」,並將水分子推向高空,或許有助於解釋火星的水如何在過去數十億年間消失。

在火星各種景象中,每年都要掃過地表、持續數週不散的沙塵暴鐵定不陌生,然而大約每 3 個火星年(或地球 5 年半),這些沙塵暴會演變成全球天氣事件,大規模覆蓋整個火星地表、遮蔽陽光照射,且持續時間長達數個月。

2018 年 6~8 月期間,一場全球性沙塵暴便終結了 NASA 機會號(Opportunity)火星車長達 14 年的火星地表探勘任務。首先 6 月 12 日起機會號中斷了與地球的通訊,進入低電量休眠狀態,此後長達 3 個月,地球控制中心都無法得知機會號的行蹤與狀態,直到同年 9 月 20 日,在火星軌道盤旋的火星偵察軌道衛星(MRO)從空中拍攝影像,才確認了機會號沉眠的位置。在恢復與機會號的聯繫失敗後,NASA 正式宣布機會號任務結束。

▲ 火星全球性沙塵暴景象。(Source:NASA

儘管損失機會號,但這一次,火星偵察軌道衛星終於一窺全球性沙塵暴的秘密。利用火星彩色成像機(MARCI)與火星氣候探測器(MCS),漢普頓大學天文學家 Nicholas Heavens 團隊發現了大量直衝天際的「塵埃塔」。

在一般沙塵暴中,被吹上天空的灰塵通常一天左右就會掉回地面,然而在全球性沙塵暴中,塵埃塔可直衝雲霄達 80 公里高,寬度可能與美國內華達州一樣寬,並且持續數週不消散。

科學家發現,塵埃塔就像其他物質的「電梯」,可能會將水蒸氣帶到高層大氣,在那裡,太陽輻射將水分子分解成氫氣和氧氣並逃逸到外太空,可能就是火星的水在過去數十億年間消失的原因之一。

其他研究曾指出,火星在 30~40 億年曾經溫暖又潮濕,像地球一樣天空會下著傾盆大雨、地表有小溪流水,或許是孕育微生物的天堂。只是全球性沙塵暴太過不尋常,既遮蔽陽光照射到表面、又可能加速水的流失,導致火星如今地景一片荒蕪。

科學家的兩篇新論文分別發表在《地球物理研究期刊:行星》( Journal of Geophysical Research: Planets)及《大氣科學期刊》(Journal of the Atmospheric Sciences)。

(首圖來源:NASA

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