火星的春天什么样：雪崩、干冰喷泉爆发是常事！

春风轻拂——我们常用类似的词语形容地球上气候温和的春季。然而，在遥远的火星上，春天的到来却呈现出另一番景象——冰川崩裂如惊雷，气态喷泉冲破地表，沙尘风暴裹挟霜雪起舞，这颗红色星球用最激烈的方式宣告着季节更迭的序章。

2024年11月12日，火星北半球结束一轮四季循环，迎来了新的春天。借助于NASA的火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter，简称MRO）在过去近20年里对火星的持续观测，我们得以一窥截然不同的火星春季。

悬崖上的雪崩

2015年，火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验照相机（HiRISE）记录到一个偶然瞬间，一块长约20米的二氧化碳霜冻正从悬崖上坠落。

类似的“雪崩”现象在火星的春季很常见。火星上的冰以干冰为主，也就是固态的二氧化碳。随着春季温度升高，火星上的冰会直接从固态变成气态，从而导致冰层崩裂。

二氧化碳喷泉的“咆哮”

比雪崩更壮观的，是火星的二氧化碳间歇泉。

当阳光照射到火星表面的干冰时，光线会穿透冰层，加热下方的地面，导致冰层底部的干冰从固态升华为气态。不断聚积的二氧化碳气体最终会形成爆炸性的喷泉，裹挟着沙土喷涌而出在火星表面形成黑色的扇形痕迹。

不过，要观赏更为壮观的喷泉景观，就得前往火星南半球，在那有规模更大的间歇泉。2025年12月，随着火星南半球春季的到来，它们也将进入活跃期。

当二氧化碳间歇泉周围的干冰在夏季全部消融之后，火星独特的“蜘蛛地貌”便显露真容。

“蜘蛛地貌”由放射状沟壑构成，从太空俯瞰，它们就像巨大的蜘蛛。有些“蜘蛛”直径超过一公里，拥有数百条“腿”，而且通常成群出现。

目前，“蜘蛛地貌”的形成机制尚未被完全揭示，但NASA科学家最近通过模拟火星的温度和压力成功重现了其形成过程。

冰冠上的螺旋“雕刻”

随着春季的到来，火星开始强风劲吹。在长期的风蚀作用下，火星北极的永久冰盖被雕琢出独特的螺旋图案。

螺旋图案中的深色部分实际上是深邃的峡谷，露出了下方红色表面。在火星全球探勘者号的照片中，冰盖中心右侧的博雷阿莱峡谷（Chasma Boreale）尤为壮观，长约450公里，最深处则达到2公里。

流浪的沙丘

火星春季的强风在塑造北极冰冠峡谷的同时，也在重塑火星上的沙丘。与地球上的沙丘类似，在风的作用下，沙丘一侧的沙子堆积，而另一侧的则被吹散，日积月累，沙丘也随之逐渐移动。

但在冬季，二氧化碳霜冻会沉积在火星沙丘的顶部，将它们“冻结”在原地。而当春季温度升高、干冰融化时，这些沙丘则会在风的作用下再次开始迁移。

编译：刘允

策划：刘颖 张超 李培元 杨柳

审核：刘勇 中国科学院国家空间科学中心研究员

中国航天科普大使