10.14 太空探索:火星大氣層中的神祕雲層令科學家們都感到困惑?

太空探索:火星大氣層中的神秘雲層令科學家們都感到困惑?


太空探索:火星大氣層中的神秘雲層令科學家們都感到困惑?


到達火星表面160英里的巨大的雲狀羽流讓科學家感到困惑。這遠遠超出了火星的正常天氣,進入了大氣層與行星際空間融合的大氣層。對這種雲的傳統解釋都沒有意義 - 水或二氧化碳冰,沙塵暴和極光輻射通常都不會達到這樣的高度。

這些“神秘的雲彩”令人驚訝,特別是考慮到它們是在2012年首次被一系列業餘天文學家發現。畢竟,目前在火星上和周圍有五個軌道飛行器和兩個探測器的國際機隊,可以原諒這個紅色星球幾乎沒有什麼可隱藏的,它的探索已成為常規。

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對哈勃太空望遠鏡和業餘天文學家的圖像進行的一項調查顯示,之前在火星上發現了大量的雲,但沒有一個像2012年的觀測一樣突出。

那麼是什麼造成了這些雲?由AgustinSánchez-Lavega領導的國際科學家團隊現已在“自然”雜誌上發表調查。

火星燈?

也許這些雲可能是極光 - 類似於地球上的北極光(北極光),或者它們的南方極光極光。這些顯示發生在地球的磁場通道將太陽發射的粒子帶向兩極時,它們與大氣相互作用併發光。

火星沒有全球磁場,只有一些磁化區域。在這些所謂的磁異常之一上發現了神秘的雲彩,之前曾在那裡觀察過極光。

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然而,為了解釋2012年的觀測結果,極光必須比北極光明亮1000倍。這將需要增加來自太陽的帶電粒子流,但其活動在此期間並不是非常高。

風暴和痙攣

灰塵可能是罪魁禍首嗎?關於這些雲的起源,最早的理論是火山爆發或小行星撞擊。

雖然我們還沒有觀察到地球上任何活躍的火山,但火星上的新火山噴發似乎是合理的。報告的最年輕的熔岩流量是幾百萬到幾千萬年,這在地質方面是最近的。

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火星的稀薄大氣層對小行星提供的保護很少,其表面上有撞擊坑。美國宇航局的火星偵察軌道器上的攝像機記錄了自太空船抵達火星以來的九年裡數百個新隕石坑的出現。

然而,這兩種理論很快被丟棄,因為它們與雲的行為不一致。繼續觀察顯示它們在火星白天消失,在晚上不可見,並且每天早上至少連續十天重新出現。

這也排除了沙塵暴,沙塵暴經常吞沒地球表面的大部分區域。此外,由神秘雲層反射的光的波長分佈與火星塵埃粒子的不匹配。

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冰冷不夠冷

這留下水或二氧化碳冰粒,其符合反射光的波長分佈。水和二氧化碳分子也在這些高度的大氣中天然存在。

然而,為了形成這些雲,兩種物質都需要凝結成冰粒。這將要求這些高度的大氣溫度突然下降高達100˚C。我們不知道是什麼會造成這樣的下降,我們還沒有發現如此大規模的局部寒流。

Sánchez-Lavega及其同事因此宣稱他們的“解釋違背了我們目前對火星高層大氣的理解”,他們的調查只能部分地抬起圍繞這些神秘雲層的裹屍布。

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其他火星之謎

高海拔雲並不是唯一讓研究人員保持警覺的火星人的奧秘。探索這顆紅色星球的一個問題是火星上是否有過生命。美國宇航局的好奇號探測器的最新結果再次證明,這個星球過去提供了適宜居住的條件。

水是生命最重要的先決條件。例如,正在形成溝渠和相關特徵的一種解釋是即使在當前普遍存在的極端乾燥和寒冷條件下,在火星表面處或附近的液態水。雖然對火星上觀察到的神秘的甲烷氣味有許多可能的解釋,但最令人興奮的是生活在地表下方的微生物。

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火星探索的一部分魅力在於它非常瞭解我們自己的起源和未來。正如神秘的雲觀察所示,每個人都有機會參與揭開紅色星球的神秘面紗。


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