不可思议的 火星大尘暴

>>>> 欢迎来到火星,请接受大尘暴的洗礼吧 ! <<<<

地球的邻居火星与地球有很多相似之处,而地球是各种生命生存的乐园,那么火星有没有可能也是生命的摇篮呢 ? 人类自有能力以来,就不惜巨资,努力探测和了解火星,希望将来能够到火星开发资源,或移居火星。既然这样,火星上的气候就是备受关注的问题之一,尤其是那横扫一切的火星大尘暴。

>>>> 火星尘暴异常壮观 <<<<

1971 年," 水手 9 号 " 火星探测器在发射途中观察到火星上出现了棕黄色的云,云的形状和大小不断变化,由大气低层向高层,由局部向更广阔区域发展,渐渐漫延到整个火星表面,那时火星变得昏暗、模糊、朦胧一片,什么也看不清了。这是怎么回事 ?

待 " 水手 9 号 " 靠近火星时,才看清原来火星上刮起了大尘暴:火星表面真是风烟滚滚,飞沙走石,遮天蔽日,从火星表面直到数十千米的高空,统统被尘埃笼罩着,火星上的尘暴超过了几个珠穆朗玛峰的高度。一次火星大尘暴扬起的尘埃总量可以达到 100 亿吨以上,能够在地球上环赤道一圈筑起一堵 1 米多宽、100 米高的土墙。而且火星尘暴持续的时间之长,令人咂舌。1971 年那次火星尘暴足足刮了半年之久," 水手 9 号 " 在火星轨道耐心等待了几个月才看到尘暴渐渐平息下来。

恐怖的是,火星尘暴有毒,可以把所有生命毒死,这是人类登陆火星需要克服的一个问题。倒不是火星上的尘埃本身特殊,而是因为火星尘暴的风速太大,沙砾、尘埃被狂风卷动摩擦,使沙砾、尘埃带电,这种静电电压很高,可以将稀薄的火星大气中的水和二氧化碳分子电离,电离之后的水分子很容易形成过氧化氢等较强的氧化剂,这些氧化剂可以氧化生命形成所需要的有机分子,而且它们还会与尘埃结合沉降下来,覆盖在火星表面,氧化毒害着火星表面任何可以氧化的物质。由于组成生命的有机分子都很容易被氧化,因此,要想在火星表面找到生命迹象,几乎是不可能的。

不过,与火星尘暴有关的并不总是恐怖的,有趣的是,火星尘暴所到之处还会画出美丽的水墨图案,火星探测器拍摄到的火星表面比较好看的纹身图案,大多是火星尘暴画出来的。火星尘暴如何有这般本事 ? 原来,尘暴所到之处,会吹起更轻的淡红色和粉红色的尘埃,将下面的深色物质暴露在外。于是火星表面深浅色彩相衬,就自然形成了一幅图案,那是火星尘暴给火星纹出的魅力纹身。

>>>> 尘借风势,风借尘势 <<<<

这样恐怖的尘暴是如何形成的 ? 要知道火星大气稀薄,密度不到地球大气的 1%,没有足够大的速度是不容易掀起沙尘的。这很容易理解,就像地球上空气的密度小于水的密度,流速较小的水就可以轻易挟走石块,而风要想飞沙走石,则需要狂风大作。因此要想掀起沙尘,在火星上需要更狂的风。确实,掀起火星尘暴的风速尤其的大,在地球上,12 级台风的风速在每秒 35 米左右,而火星上,掀起尘暴的风速竟然达到每秒 180 米以上。

那么这样大的风速是如何形成的 ? 科学家认为:火星空气稀薄干燥,昼夜温差本来就不小。火星绕太阳公转的周期里,每隔一段时间,火星运行到轨道近日点时,太阳对它的加热作用最大,比在远日点时大一半左右。结果火星白昼那面的空气会得到更多热量,昼夜温差更大。这样热空气会急速上升导致尘埃扬起,而尘埃一旦升到空中,会阻碍地面热量的散发,于是空气变得更热,更急剧上升。别处的空气也就以更快的速度跑来补充,形成强劲的地面风。地面风把更多、更大的尘粒吹起来,形成更大的尘暴。尘暴就这样由小变大,向四面八方漫延开去,形成罕见的大尘暴。

当尘暴把整个火星都笼罩起来后,由于尘埃的反射和散射,太阳对低层大气和火星表面的加热作用显著减小,地表附近的温差减小,风速也就减弱,尘埃沉降下来,尘暴也就逐渐消停了。

>>>> 火星尘暴有偏爱 <<<<

影响火星尘暴的因素好像还不是这么简单,如果说火星运行到轨道近日点时会发生大尘暴,但并非每个火星年 ( 火星公转一周所需要的时间,相当于地球上的 687 天 ) 的同一时候,都发生全球性的大尘暴,而所发生的大尘暴,其发展速度和规模等也不尽相同。可见,肯定还有其它因素影响火星尘暴。

有趣的是,火星尘暴的发源地多数都是在火星的南半球,而特大尘暴的发源地似乎更是局限在几个特定的地区。对于尘暴一般发源于南半球,有人解释是火星南半球地势高 ( 火星的南北半球地形截然不同,北半球地形低洼平坦,而南半球地势高,粗糙多坑,南北半球有比较明显的地形分界线 ) ,那里温度差异大,空气对流强烈导致尘暴出现。

但是科学家不明的是,那些与特大尘暴起源有关的特定区域,究竟是些什么样的地区呢 ? 是那些地区的沙尘多 ? 还是那些地区的地形特殊 ? 还是其他什么原因呢 ? 火星尘暴形成的具体原因是什么 ? 这些都需要进一步的分析和论证,科学家期望今后发射的火星探测器能够为他们搜集相关的情况和数据。

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