好奇号火星车捕捉到火星夜光云奇观

NASA好奇号火星车于1月17日通过一段16分钟的录像（加速约480倍循环播放），捕捉到火星天空中漂浮的夜光云（亦称暮光云）。画面中从云层坠落的白色羽状物是二氧化碳冰晶，它们会在接近火星表面时因温度升高而蒸发。Credit:NASA/JPL-Caltech/MSSS/SSI

这些火星云虽然看似与地球云层相似，但其成分包含冰冻二氧化碳（干冰）。在好奇号桅杆相机（Mastcam）拍摄的新图像中，红绿相间的云层在火星暮色中飘动。这些图像记录了第4,426个火星日（任务第17年）的16分钟内，夕阳余晖通过散射为云层染上色彩的现象。

这些云层有时甚至会产生彩虹色光泽，形成“珠母云”。由于亮度较低，它们仅在日落后、云层处于极高位置时可见。

火星云的奥秘
火星云由水冰或高海拔低温下的二氧化碳冰构成（火星大气中二氧化碳占比超95%）。二氧化碳云是唯一能产生彩虹光泽的类型，新图像中可见其漂浮在约60至80公里高空。白色羽状冰晶可下坠至地表上方50公里处后蒸发，而图像底部短暂出现的水冰云则以相反方向飘动。

暮光云的曙光

火星暮光云于1997年由NASA探路者号首次发现，好奇号直到2019年才首次捕捉到其彩虹色光泽。这是好奇号连续第四个火星年观测此现象，其出现于南半球初秋时节。

科罗拉多州太空科学研究所大气科学家马克·莱蒙（Mark Lemmon）领导的团队去年在《地球物理研究快报》发表论文，总结了好奇号前两季的观测成果。他表示：“我永远记得第一次看到彩虹色云层时的震惊，如今我们已能预测其出现时间。”

每次观测都为研究火星云粒子大小和生长速率提供新线索，进而揭示火星大气特性。

未解之谜

为何二氧化碳冰云未在其他区域出现？好奇号所在的盖尔陨石坑（赤道以南）与探路者号的阿瑞斯谷（赤道以北）均观测到此类云层，但2021年登陆北半球杰泽罗陨石坑的毅力号却未发现。科学家推测，火星某些区域可能具备特殊形成条件。

莱蒙提出“重力波致冷”假说：二氧化碳本不应在此凝结，但未知因素可能通过重力波降温促使其成冰。“火星重力波机制尚不明确，为何暮光云仅存于特定区域仍待探索。”

桅杆相机的局限

新图像中云层被部分圆形边框截断，因左侧34毫米焦距相机滤镜轮卡位所致。但NASA喷气推进实验室团队仍能使用该相机及右侧100毫米高分辨率相机进行彩色成像。

好奇号最新动态

完成对“盖迪兹谷河道”(Gediz Vallis)的考察后，好奇号正前往新区域研究“蜂窝构造”——由地下水形成的蛛网状裂缝。近期，它还探访了绰号“原始峡谷”的撞击坑（直径20米），分析坑周岩石成分。浅坑边缘因侵蚀严重，暗示其形成于数百万年前。

撞击坑研究有助于挖掘深埋地下的有机物，这些分子或比地表岩石更完好保存，为探索数十亿年前火星宜居性提供关键线索。

参考https://www.nasa.gov/missions/mars-science-laboratory/nasas-curiosity-rover-captures-colorful-clouds-drifting-over-mars/