去年,火星发生了一场全球性沙尘暴,NASA火星车“机遇号”没能逃过这场自然浩劫,声明任务结束。科学家尝试分析火星侦察轨道卫星当时监测沙尘暴的数据,结果发现全球性沙尘暴会形成80公里高的“尘埃塔”,并将水分子推向高空,或许有助于解释火星的水如何在过去数十亿年间消失。
在火星各种景象中,每年都要扫过地表、持续数周不散的沙尘暴铁定不陌生,然而大约每3个火星年(或地球5年半),这些沙尘暴会演变成全球天气事件,大规模覆盖整个火星地表、屏蔽阳光照射,且持续时间长达数个月。
2018年6~8月期间,一场全球性沙尘暴便终结了NASA机遇号(Opportunity)火星车长达14年的火星地表探勘任务。首先6月12日起机遇号中断了与地球的通信,进入低电量休眠状态,此后长达3个月,地球控制中心都无法得知机遇号的行踪与状态,直到同年9月20日,在火星轨道盘旋的火星侦察轨道卫星(MRO)从空中拍摄图片,才确认了机遇号沉眠的位置。在恢复与机遇号的联系失败后,NASA正式宣布机遇号任务结束。

火星全球性沙尘暴景象。(Source:NASA)
尽管损失机遇号,但这一次,火星侦察轨道卫星终于一窥全球性沙尘暴的秘密。利用火星彩色成像机(MARCI)与火星气候探测器(MCS),汉普顿大学天文学家Nicholas Heavens团队发现了大量直冲天际的“尘埃塔”。
在一般沙尘暴中,被吹上天空的灰尘通常一天左右就会掉回地面,然而在全球性沙尘暴中,尘埃塔可直冲云霄达80公里高,宽度可能与美国内华达州一样宽,并且持续数周不消散。
科学家发现,尘埃塔就像其他物质的“电梯”,可能会将水蒸气带到高层大气,在那里,太阳辐射将水分子分解成氢气和氧气并逃逸到外太空,可能就是火星的水在过去数十亿年间消失的原因之一。
其他研究曾指出,火星在30~40亿年曾经温暖又潮湿,像地球一样天空会下着倾盆大雨、地表有小溪流水,或许是孕育微生物的天堂。只是全球性沙尘暴太过不寻常,既屏蔽阳光照射到表面、又可能加速水的流失,导致火星如今地景一片荒芜。
科学家的两篇新论文分别发布在《地球物理研究期刊:行星》(Journal of Geophysical Research: Planets)及《大气科学期刊》(Journal of the Atmospheric Sciences)。
(首图来源:NASA)