如果你有机会在春季或夏季的沙尘季站在火星阿西亚山的山脚下,黎明前后你会看到太阳系里最壮观的景象之一:阿西亚山拉长云(AMEC)的出现。
首先,空气被推上火山两侧,大气中少量的水汽冻结,在头顶形成一条云。随后,这条云被最高达373英里/小时的风推着横跨天空,拉出一条长长的尾巴。
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它的规模很大。阿西亚山的高度是珠穆朗玛峰的两倍多,而这条冰云的长度接近1120英里,大约相当于1.5个加利福尼亚州。几个小时后,太阳升高、空气变暖,它就消失了,第二天早上又会像上了闹钟一样准时出现。
我们目前还没法从火星地面直接观测它,但火星快车号探测器从2018年起就在轨道上密切观测它。研究人员现在发现,这个气象现象涉及一些相当不寻常的物理机制。
一条云的形成,通常需要“抓手”
这种云叫地形云,地球上也常见。但它们通常需要某种粒子让冰附着在上面,比如盐粒、花粉、烟尘或灰尘。
对于AMEC,过去人们认为尘埃在扮演冰晶载体的角色。但最新的假说认为,冰是自己形成的。
没有尘埃,冰也能自己长出来
研究作者Jorge Hernández-Bernal在一份声明中解释:“对于AMEC来说,云的形成似乎不需要任何这类‘东西’。水汽直接转变为冰云粒子,没有任何中间步骤。这就像 condensation 的水滴出现在房间中央,而不是出现在窗户上。”
这个过程在专业上称为均质核化(homogeneous nucleation)。这是人类第一次在行星大气中观测到这种现象,研究人员形容它“完全出乎意料”。物理定律可以解释它,但需要用到此前只存在于理论推演、而非实际观测到的特殊层级,并且依赖极其罕见的条件组合。
研究人员认为,阿西亚山的高度、火星大气的稀薄程度,以及极高的相对湿度——可能比地球典型值高出10万倍以上——共同制造出了所需的这种极其罕见的环境。
模型对了,但故事还没完
新研究找到了一个能拟合AMEC的模拟模型,这已经是目前最好的版本。但研究人员也承认,模型和实际观测之间仍然存在无法解释的偏差。
这提醒我们一件事:其他星球上发生的某些事件,是真的“不属于这个世界”。
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