火星上有沙尘暴吗?

2016-12-28 12:19
大众科学 2016年12期
关键词:平息沙尘风速

沙尘暴是地球上的一种自然现象,强风把地面大量沙尘吹起并卷入空中,使得空气特别混浊,水平能见度小于1千米的严重风沙天气。那么,在距离我们750万公里之外的火星是否也存在这样的天气现象呢?其实,整个火星一年中有1/4的时间都笼罩在漫天飞舞的狂沙之中。

我们都知道,从地球上遥望,火星犹如一个桔红色的球。这是由于火星土壤含铁量甚高,每当沙尘扬起,整个火星表层充斥着红色尘埃,犹如一片一片橘红色的云彩。

相信看过科幻电影《火星救援》的朋友,对剧中的沙尘都留下了深刻的印象,就是一场毫无预兆的沙尘暴让男主角孤独地留在了火星上,沙尘暴又摧毁了他历尽艰辛开辟的“土豆园”,将男主角步步逼向绝路。

其实,除了这些小沙尘,火星上每年都要刮起一次席卷全球并历时几个星期的特大沙尘暴,其风速高达每秒180米以上,是地球上大台风风速3倍。1971年,美国的“水手9号”火星探测器刚刚走了一半的路程时,整个火星就被一场大沙尘暴所包围。火星表面70~80千米的高空被尘埃笼罩,茫茫一片,根本无法观测。这场特大沙尘暴连续不断地刮了半年时间才渐渐平息下来。在后来才发现,在大沙尘暴时隐约可见火星赤道附近的4个超级大坑洞其实是4个高达25千米以上的大火山。

是什么原因导致火星上会发生如此大的沙尘暴呢?科学家们认为,这主要是因为太阳对火星表面的加热作用比较大而产生的。

火星上的尘暴通常发生在火星运行到轨道近日点前后。由于火星自转轴有明显倾斜,日照的年变化形成明显的四季变化,而且一季约为地球的两倍长。再者,火星轨道离心率比地球大,造成日射量在一年当中变化更大,位于近日点时,南半球处夏季,比北半球远日点夏季所造成的升温更强。因此,随季节交替,二氧化碳和水汽会升华和凝结而在两极冠间迁移,驱动大气形成环流,将沙尘粒子卷入高空,尘暴开始形成,并慢慢扩展形成全球性大尘暴。之后,太阳对火星表面的加热作用开始减弱,火星上温差减小,尘埃逐渐平息下来,回降到表面,一次长达好几个月的大尘暴就这样结束了。

关于火星沙尘暴,还有很多待解之谜需要我们去探索,我们国家的火星探测已经正式立项实施,在2020年前后将实现火星的巡视探测,“中华”牌火星车将要迎向强劲的火星沙尘暴,迈出移民火星的第一步。(编辑/夏冬)

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