太陽系最強沙塵暴,每次肆虐整個星球幾個月,還曾摧毀人類探測器

姿勢分子knowledge 發佈 2020-06-27T02:26:00+00:00

儘管有距離近38萬公里的月球和4000多萬公里的金星,科學家們似乎始終對最近時距離地球5500萬公里的火星情有獨鍾,把它看作是人類的下一站。

儘管有距離近38萬公里的月球和4000多萬公里的金星,科學家們似乎始終對最近時距離地球5500萬公里的火星情有獨鍾,把它看作是人類的下一站。


誠然,和月球、金星相比,火星的環境相對來說更合適一些。它的溫度更適宜,並且曾經也擁有著大片的水世界,直到現在都被認為至少有可能存在一些極端生物。因此,在地球資源日益緊缺的今天,科學家們都寄希望於能夠在幾十年內移居火星,建設新的家園。NASA也宣布,人類太空人將在2033年登上火星,親眼看看這個世界。

可是,太空人在火星上不僅要面對沒有補給的艱難環境,甚至還要經歷生死的考驗。這種考驗不僅僅來自食物、水源等方面,甚至還有火星上恐怖的沙塵暴。

雖然火星的大氣層比地球稀薄得多,但是狂風一旦吹起來,比地球還恐怖。尤其是它表面的沙塵,經常會鋪天蓋地,甚至席捲全球,形成獨特的火星全球性大塵暴(Martian Global Dust Storms ,GDS)。

這種火星塵暴規模非常驚人,速度可以達到每秒180米,比地球上的颱風還要快。一旦這種全球性塵暴出現,動輒就要歷經幾個月才能停歇,而且真的可以遍及整個星球,讓火星變成恐怖的煉獄。

不論是為了2033年的太空人還是未來可能定居在火星的人類,我們都必須深入了解這種恐怖的塵暴。可是,這種塵暴又很難研究,因為我們不知道它什麼時候會出現。目前唯一知道的,就是它只發生在火星的下半年,但沒人知道是哪個下半年會出現。它的形成有何徵兆、過程,如何成長和消失,都是未解之謎。

(圖片說明:左側為火星勘測軌道飛行器的火星氣候探測器拍攝到的塵暴導致的視野不可見區域;右側來自全球氣候模型模擬器)

我們能「守株待兔」嗎?每次到了火星的下半年,就將望遠鏡對準火星?理論上倒也不是不行,可是這種全球性塵暴不是每個火星年都會出現,通常每10個地球年才會出現1-2次。

幸運的是,2018年6月,這種全球性塵暴再次出現。這是人類了解它的絕佳機會,因為當時火星周圍至少有6個人類探測器在環繞飛行,同時地表還有2輛火星車在工作。科學家們做好了充分的準備,把握這次前所未有的機會來進行觀測。甚至,NASA的機遇號火星車在登陸5000多天之後,最終在這次塵暴中報廢。

(圖片說明:NASA的火星勘測軌道飛行器利用火星彩色成像儀於2018年6月6日拍攝到的日益嚴重的全球性塵暴,藍色點為機遇號火星車,它在這次塵暴中報廢)

2018年的全球性塵暴是人類觀測到出現最早的一次,在火星南半球春分的時候就開始了。這一次塵暴有兩個非常劇烈的沙塵積累期,中間經過了一個停頓期,經過了很長的時間在慢慢衰減下來。

《地球物理研究期刊:行星》發表了一系列關於2018年火星全球性塵暴的論文,全方面介紹了這次塵暴的演化歷程,給我們帶來了寶貴的資料。從風暴源頭開始,到它於6月份發展到全球範圍,直至10月份逐漸銷聲匿跡,科學家們進行了詳細的追蹤,讓我們了解了這次太陽系內的一大奇觀。

(圖片說明:塵暴早期,沙塵從沙巴高地向塔爾西斯地區轉移)

在整個塵暴過程中,塔爾西斯地區是一個非常特殊的區域。塔爾西斯是赤道上的一個火山形成的高原,在塵暴初期極少提供沙塵。而周圍的沙塵有很多都被吹起來,懸在空中,並且迅速向東運輸到這裡沉積下來。這樣的補給為塵暴推波助瀾,延長了塵暴的壽命。到了塵暴後期,塔爾西斯地區轉而變成了沙塵中沙子的主要來源,向外輸送沙塵。

這意味著,火星的塵暴涉及到非常複雜的反饋過程,不同區域之間有著不同的相互影響,最終蔓延到整個星球。

(圖片說明:塔爾西斯地區向外輸送沙塵示意圖)

也許現在有人認為研究火星全球性塵暴毫無必要,但總有一天這可能是人類要親身面對的自然氣候。火星是人類離開地球的下一站,至少從目前來看,我們人類需要開發並居住在火星上。到那個時候,如何遏制全球性塵暴,保護火星上的人不被它所傷害,將是科學家不得不考慮的一個問題。

在接下來的7月,我國的天問一號火星車將會出發前往火星,屆時它也將面臨同樣的難題。它要預防塵暴可能帶來的傷害,也要爭取對這樣的災難進行研究。

我們不希望在登陸火星後還要面對這樣可怕的災難,知己知彼才能百戰不殆。如果我們等到移居火星時才去考慮這個問題,不是就太晚了嗎?

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