欧洲航天局的任务是在火星赤道附近发现霜冻,考虑到该地区通常较高的温度,这是一个令人惊讶的发现。
塔尔西斯火山上暂时出现的霜冻表明高海拔地区存在独特的微气候和空气循环。这一发现由欧空局的轨道器 ExoMars TGO 和火星快车号推动,标志着了解火星大气动力学迈出了重要一步,并可能影响未来的探索。
火星热带地区发现冰冻火山
欧洲航天局的ExoMars和Mars Express任务首次在火星赤道附近发现了水霜。此前人们认为火星的这一部分不可能存在霜冻。
霜冻位于塔尔西斯火山顶部:塔尔西斯火山不仅是火星上最高的火山,也是太阳系中最高的火山。它首先被欧空局的火星外微量气体轨道器 (TGO) 发现,后来被 TGO 上的另一台仪器和欧空局的火星快车号发现。
“我们认为火星赤道周围不可能形成霜冻,因为阳光和稀薄的大气层混合在一起,使表面和山顶的温度都相对较高——不像我们在地球上看到的那样,在地球上你可能会看到霜冻的山峰,”主要作者阿多马斯·瓦兰蒂纳斯 (Adomas Valantinas) 说,他在瑞士伯尔尼大学攻读博士学位时发现了这一点,现在是美国布朗大学的博士后研究员。
“它在这里的存在令人兴奋,并暗示着有特殊的过程在起作用,从而使得霜冻形成。”
日出时分,霜冻会持续几个小时,然后被阳光蒸发。尽管霜冻很薄——可能只有百分之一毫米厚(与人的头发一样粗),但它们覆盖了大片区域。霜冻量相当于寒冷季节每天在地表和大气之间交换的约 15 万吨水,相当于约 60 个奥运游泳池的水量。
火星的塔尔西斯地区拥有众多火山,包括奥林匹斯山和塔尔西斯山脉:阿斯克拉乌斯山、帕沃尼斯山和阿尔西亚山。这些火山中有许多规模巨大,高耸于周围的平原之上,高度从地球珠穆朗玛峰的一倍(帕沃尼斯山)到三倍(奥林匹斯山)不等。
这些火山的山顶有破火山口,即巨大的凹陷,这是过去火山喷发时岩浆室排空造成的。研究人员认为,塔尔西斯火山上方的空气以特殊方式循环;这在火山的破火山口内形成了独特的微气候,从而形成了霜冻斑块。