當火星上的一場巨大沙塵暴（如2018年的一場沙塵暴）達到最大威力時，它可能會變成震撼全球的巨大景象。 這通常發生在火星上，這些風暴通常始於一系列較小的失控風暴。 美國宇航局的科學家表示這些暴風雨會催生高達80千米的巨大火星塵埃塔。 這種現象可能有助於解釋火星是如何失去水分的。
底部中心的雲是火星的「塵埃塔」。(NASA/JPL-Caltech/MSSS)
在2018年最後一次全球沙塵暴中，意味著機遇號探測器的終結，軌道飛行器密切關注著火星，對風暴的生命周期有了很好的了解。在火星表面，一個灰塵塔開始時是一塊迅速上升的沙塵區域，面積和羅德島差不多大。在2018年風暴期間升起的沙塵塔高達80公里（50英里），而且這時它已經達到內布拉斯加州的大小。 一旦這樣的暴風雨結束上升並開始衰減，該塔可能會形成一層高56公里（35英里）的塵土厚毯子，其大小可以與美國大陸相同。
藝術家對沙塵暴接近火星著陸器的假想畫面。(NASA)
一項研究論文闡明了塵埃塔現象。 該論文發表在《地球物理研究雜誌：行星》上。 標題為「在火星34年環繞塵埃事件中多塵深度對流」。 主要作者是漢普頓大學的尼古拉斯•哈文斯。火星的全球沙塵暴是獨一無二的，地球上不存在這樣的天氣。 它們大約每三年發生一次。 該論文的共同作者，JPL的火星氣候探測員科學家大衛•卡斯說：「全球沙塵暴真的很不尋常。」 「在地球上，我們真的沒有像這樣的沙塵暴，這樣的沙塵暴會對火星產生幾個月的影響。」不僅在全球沙塵暴期間，塵埃塔還可能全年出現在火星上。
但是在2018年的風暴中，美國宇航局的火星偵察軌道器（MRO）看到了一些不同的東西。 「通常情況下，灰塵會在一天左右的時間內掉下來，」 哈文斯說。 「但是在全球風暴中，沙塵塔要連續數周。」 在某些情況下，可以看到很多沙塵塔持續時間長達三周半。
在這些暴風雨期間形成的沙塵塔，甚至在沒有全球性暴風雨時甚至會形成，它們被太陽加熱並升入大氣層。 科學家認為，形成火星細密雲團的水分子會被所有塵埃困住，並被帶入大氣層。這類似於在地球上的強風暴期間雷雨雲或積雨雲形成的方式。 但是在火星的高海拔地區，太陽輻射會分解水分子。 這些塵埃塔至少可以部分解釋火星如何在數億年的時間內失去了水。
對全球沙塵暴的研究相對較新。 到目前為止，科學家們才研究了不到12個這些沙塵暴，而且還不確定導致它們產生的原因。 但是美國宇航局火星氣候建模中心的科學家正在努力理解它們。他們的網站說：「我們正在進行的研究涉及揚塵過程，機載塵埃與大氣總循環之間的輻射動力反饋，以及表面塵埃儲集層與火星塵埃循環之間的相互作用。」他們的努力將使我們了解MRO和它的氣候探測器，美國宇航局的MAVEN軌道飛行器，以及更老的NASA奧德賽軌道飛行器。
哈勃太空望遠鏡在2016年和2018年拍攝的火星比較圖。在2016年可以清楚地看到其表面特徵，但在2018年，大部分表面被朦朧的塵埃所遮蓋。（NASA / ESA / STScI）。
MRO配備了一套儀器，包括火星氣候探測儀（MCS），這是一種可以在紅外光譜和可見光譜中都能看到的熱敏儀器。 MCS可以測量火星大氣中的溫度，濕度和灰塵含量。 它的數據顯示了火星大氣層如何隨時間循環。隨著時間的增加，MRO及其氣候探測器將收集更多有關火星氣候的數據，尤其是有關全球沙塵暴及其沙塵塔的更多數據。 NASA的MAVEN（火星大氣與揮發性演化）軌道器也在研究火星大氣層，特別的關注火星是如何隨著時間失去水分和大氣層的。NASA的奧德賽軌道飛行器已經在火星上飛行了18年。 它的THEMIS （熱發射成像系統）儀器還可以跟蹤火星的表面溫度，大氣溫度以及空氣中的灰塵量。
所有這些儀器都在注視著火星，科學家們正在建立對火星大氣和氣候更徹底的了解。 希望他們有一天能回答火星發生了什麼才會變成現在這樣的寒冷乾燥。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. sciencealert-Universe Today-量子今天不糾纏
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