
美國太空總署毅力號探測器拍攝的短片,可看到火星塵龍捲正在吞噬較小塵龍捲。這些旋轉高聳氣柱和塵埃在火星很常見。毅力號團隊拍攝較小龍捲風消亡過程,更了解火星大氣層的氣流作用。
▲ 毅力號1月25日拍攝影像組成的短片,可看到火星塵龍捲正在吞噬夥伴。(NASA / JPL)
簡單來說,龍捲風是上升的暖空氣柱,加上旋轉形成。行星近地面的空氣被溫暖地面加熱,並穿過上方密度較大、較冷的空氣上升。周圍空氣會沿著表面填補上升空氣的空間,當空氣不斷上升到氣柱,氣柱不但開始旋轉,速度也會跟著加快,就像溜冰選手旋轉時手臂靠近身體。但和地球龍捲風不一樣,火星水氣十分缺乏,因此捲入空氣是大量灰塵,形成塵龍捲。
毅力號1月25日探索火星傑澤羅隕石坑(Jezero Crater)西緣名為「金縷梅山」(Witch Hazel Hill)的地方時拍到奇景,距離塵龍捲約1公里。較大塵龍捲約65公尺寬,尾隨的較小塵龍捲約5公尺寬,背景左側和中央甚至還能看到另外兩個龍捲風。
美國太空總署噴射推進實驗室的毅力號科學家凱蒂·斯塔克·摩根(Katie Stack Morgan)說:「塵龍捲在火星天氣模式扮演重要角色。這些現象可說明火星大氣狀況,如盛行風向和風速,同時也是火星大氣為何有大量塵埃。」
自2021年登陸,毅力號已多次拍到塵龍捲影像。2021年9月27日拍攝紀錄,一群龍捲風在傑澤羅隕石坑底部,毅力號還用麥克風錄下火星龍捲風的聲音。
1970年代美國太空總署維京號是第一艘拍到火星塵龍捲的太空船(上圖)。20年後的火星拓荒者號首次從火星表面拍到照片,甚至還偵測到塵龍捲經過登陸器上空。精神號和機會號火星漫遊車也成功捕捉到塵土飛揚的旋風。正在探索火星另一側的好奇號也看過塵龍捲。
利用探測器拍攝塵龍捲需要一些運氣,因科學家無法預測何時出現。毅力號會定期監測各方向。當科學家發現旋風在特定時間頻繁出現,或從某個方向接近,就會利用這些資訊集中監測,試圖捕捉更多旋風資訊。