太空与深海

火星上出现了一道长达1600公里的云层,并且其形成机制在地球上从未被观察到。

火星上存在着一种非常奇特的云,它的长度约为1600公里,有时甚至达到1800公里(约为火星周长的1/12),几乎每天早晨都会出现,但仅过几个小时就会完全消失。

科学家们称这种云为“Arsia Mons 延长型云”(AMEC),因为它形成于Arsia Mons火山上方。Arsia Mons是一座已灭火山,高度约20公里,位于火星南半球的Tharsis地区。欧洲航天局(ESA)的“火星快车”号探测器于2018年首次发现了这种云,但至今,模拟模型仍无法准确再现其形成机制。

从形状上看,AMEC是一种地形云,强风将湿润的空气吹过高山,类似于有时出现在直布罗陀岩石岬的“Levanter”云。但关键在于其形成机制的不同。在地球上,云通常由异质成核形成:水蒸气凝结在尘埃、盐分、花粉或黑炭颗粒周围形成冰。火星大气中含有大量尘埃,但这种过程并未在此处发生。

在《自然地球科学》杂志上发表的一篇文章中,由行星科学家豪尔赫·埃尔南德斯-伯纳尔(西班牙巴斯克大学)领导的研究团队认为,AMEC中的水蒸气可以直接转化为冰晶,而无需任何“核心”。他们称之为同质成核,这是一种在任何行星大气中都未曾被记录过的过程。当研究人员将这种机制纳入火星气象模型时,他们成功地再现了这种云的特征。

这种现象发生的条件也非常特殊:强风吹过Arsia Mons的山坡(高度是珠穆朗玛峰的两倍),产生一股强大的气流,温度可能在10分钟内下降30摄氏度。水蒸气可能部分来自火星大气,部分来自覆盖山顶的厚雾。

我最喜欢这个故事的地方在于,这种看似“违反规则”的现象,迫使人们放弃熟悉的流体力学原理,去寻找答案。 “火星快车”号是少数能够观测到Arsia Mons山顶的探测器之一,因此,其数据是这一发现的关键。

来源:VnExpress

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