火星的温暖期可能引发大规模沙尘暴 这让我们更接近预测其天气

火星今日天气预报：大风，有可能出现灾难性的沙尘暴遮蔽天空。科罗拉多大学博尔德分校的行星科学家进行的一项新研究揭示了火星全球沙尘暴的起源——这是一种强大的天气事件，能够使整个天空被旋转的尘埃所遮蔽。

2018 年，一场沙尘暴席卷火星表面。图片来源：ESA/DLR/柏林自由大学

研究表明，火星上相对温暖和阳光明媚的日子可能在引发这些大规模风暴方面发挥了关键作用。据主要作者 Heshani Pieris 称，这一发现标志着我们朝着最终能够像地球上的气象学家一样预报火星极端天气迈出了重要一步。

科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室 (LASP) 的研究生 Pieris 表示：“沙尘暴对火星探测器和着陆器有重大影响，更不用说未来载人火星任务中会发生什么了。这种灰尘非常轻，会粘附在所有东西上。”

她最近在华盛顿举行的美国地球物理联盟 2024 年会议上展示了这一成果。

艺术家描绘的火星沙尘暴。图片来源：NASA

为了让沙尘暴更加清晰可见，研究人员利用了美国宇航局火星勘测轨道卫星的真实观测数据。

到目前为止，他们已经确定了可能导致火星上大约三分之二主要沙尘暴的天气模式。研究报告的共同作者保罗·海恩说，你现在还看不到火星气象记者站在绿屏前，但这是朝着正确方向迈出的一步。

“我们需要了解是什么原因导致一些较小或区域性的风暴发展成为全球性的风暴，”

洛杉矶太空研究所研究员、天体物理与行星科学系副教授海恩说道，“我们甚至还没有完全理解沙尘暴如何在地表形成的基本物理原理。”

火星上的沙尘暴令人叹为观止。

许多风暴都是以小型风暴开始的，围绕着火星南北极的冰盖旋转，通常发生在火星年的后半段。（火星上的一年相当于地球上的 687 天）。这些风暴可以以极快的速度发展，向赤道推进，直到覆盖数百万平方英里，持续数天。

2015 年，马特·达蒙主演的电影《火星救援》就曾出现过这样一场末日风暴，它掀翻了卫星天线，把宇航员吹得四处乱飞。现实情况却没有那么像电影中那样。火星的大气层比地球稀薄得多，所以这颗红色星球上的沙尘暴不会产生太大的力量。但它们仍然会造成麻烦。

2001 年全球沙尘暴之前（左图）和期间（右图）的火星照片。来源：NASA/JPL/MSSS

例如，2018 年，一场全球沙尘暴将 NASA 机遇号火星车的太阳能电池板埋在一层灰尘之下。不久之后，火星车就报废了。

海恩说：“尽管风压可能不足以吹倒设备，但这些尘埃颗粒会积聚大量速度，并袭击宇航员和他们的设备。”

在当前的研究中，皮尔斯和海恩将目光投向了火星每年都会出现的两种天气模式，即“A”型风暴和“C”型风暴。

研究小组仔细研究了火星勘测轨道器上火星气候探测器在火星上观测到的火星数据，观测时间长达八年（地球上为 15 年）。Pieris 和 Hayne 特别关注了异常温暖的时期，即更多阳光透过火星稀薄的大气层并炙烤火星表面的几周时间。

他们发现，地球上大约 68% 的大型风暴都发生在地表温度急剧上升之前。换句话说，地球温度升高，然后几周后，尘土飞扬。

海恩说：“这几乎就像火星必须等待空气变得足够清澈才能形成一场大沙尘暴。”

研究小组无法证明这些温和的气候条件确实会引发沙尘暴。但皮里斯表示，类似的现象也会在地球上引发沙尘暴。例如，在科罗拉多州博尔德市炎热的夏季，靠近地面的暖空气会升入大气层，通常会形成高耸的灰色云层，预示着降雨。

皮里斯说：“当地表温度升高时，其上方的大气层就会变得活跃，并会上升，同时带走灰尘。”

她和海恩目前正在收集近年来火星上的观测数据，以继续探索这些爆炸性的天气模式。最终，他们希望能够看到来自这颗红色星球的实时数据，并预测未来几周会发生什么。

“这项研究并不是预测火星风暴的最终结果，”皮尔斯说。“但我们希望这是朝着正确方向迈出的一步。”

编译自/ScitechDaily