八年一遇沙尘暴让天空陷入黑暗,不在地球上,但它们却拍下这一幕

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  川陀太空讯(小伊)沙尘暴在地球上很常见,至少不是稀罕的事,但这个现象在火星上却变成非常恐怖。虽然沙尘暴是火星上非常常见的现象,通常出现在夏季的南半球。但它们会突然开始,通常会维持在局部地区,并且仅持续几周。有时火星沙尘暴可能会发展为覆盖整个星球,变成全球都被沙尘覆盖的现象。

  

  今年5月开始,一场全球性沙尘暴从火星阿拉伯高地起始,几周内蔓延至整个火星。这场风暴导致机遇号火星车所在的毅力谷,天空陷入黑暗,迫使机遇号进入休眠模式。虽然机遇号仍没有任何回音,但最近NASA表示,这场沙尘暴将在几周内平息。

  该最新消息由NASA火星探测计划发布,该计划负责监督机遇号和好奇号火星车的运行,以及NASA的三艘火星轨道飞行器(包括Odyssey探测器,MRO飞船和MAVEN探测器)以及洞察号着陆器(将在未来109天内登陆火星)。根据NASA的说法,这场风暴将渐渐平息,尽管可能需要几周或几个月的时间,机遇号所在区域的天空才能恢复晴朗,从而结束其冬眠模式。

  

  这张火星全球地图展示了直到2018年6月6日,这场沙尘暴的发展过程。该地图由NASA的火星勘测轨道飞行器上的火星彩色成像仪(MARCI)拍摄,蓝点代表机遇号的大概位置。

  如上所述,当南半球处于夏季时,这里将出现沙尘暴,这是因为火星在其轨道上更靠近太阳的地方。由于温度升高,尘埃粒子上升到大气中,产生更多风。这样的风会吹起更多的尘埃,从而形成一个NASA科学家一直试图去了解的反馈循环。

  

  由于夏季的南极地区指向太阳,南极极冠中冻结的二氧化碳蒸发。这将增加大气层厚度和地表压力,通过帮助空气中的尘埃颗粒悬浮而增强反馈循环的过程。某些情况下,尘埃云可以达到60公里(40英里)甚至更高的高度。

  全球范围的沙尘暴在火星上比较罕见,每3-4个火星年(相当于6-8个地球年)才发生一次。类似的全球沙尘暴在过去的火星探测任务中(如水手号9(1971),海盗号 I(1971)和火星全球探勘者号(2001)等)也曾观察到数次。

  

  2007年,机遇号所在地区发生了一场相似的风暴,使该地区上空陷入黑暗中,导致机遇号两周内无法通信,并仅维持最小程度的活动。虽然2007年发生的风暴规模更小且没那么强烈,但目前的风暴则愈演愈烈,导致大气可见度远低于2007年。实际上,大气层中的尘埃量使火星车所在的毅力谷处于极夜状态,迫使火星车科学团队暂停操作。

  

  模拟没有太阳的情况下,机遇号火星车视角下的火星黑暗的天空,右侧为机遇号在2018年6月全球沙尘暴中的模拟视角。

  这是因为,与用核动力电池供能的好奇号火星车不同,机遇号依靠太阳能电池板供电。但是,除了暂停操作外,长时间的沙尘暴也意味着火星车的耗能性生存加热器将不会继续运行,这将保护其电池免受火星极端寒冷大气的影响。

  

  幸运的是,一直在观测这次火星全球性事件的NASA科学家表示,截至上周一(7月23日),火星上从稀薄大气中降落的尘埃开始多于被升到大气中的。这意味着这次的全球性天气事件开始进入衰退阶段,尘埃的上升要么局限于更小的区域,要么已经完全停止。

  利用NASA火星勘测轨道飞行器(MRO)的火星彩色成像仪(MARCI)和火星气候探测仪(MCS),科学家发现火星地貌开始重新出现,中层大气的温度不再升高,这表明尘埃受到太阳加热减少。

  

  好奇号火星车还注意到,其所在的北半球盖尔陨石坑附近的尘埃开始下降。这对机遇号来说,当然是个好消息,尽管科学家们预计,其太阳能电池板再次充电并重新建立通信,可能还需要几周甚至几个月。科学家与机遇号进行最后一次通信还是6月10日,但是如果有一件事是机遇号被众所周知的,那就是耐力!

  2004年1月25日,机遇号首次降落在火星上时,科学家预期它只能工作90个火星日(sols),相当于大约92.5个地球日。然而,截至本文撰写时,机遇号已经服役14年零195天,有效地超约其使用寿命55倍。

  

  因此,如果说有哪辆火星车能在这场持久的沙尘暴中幸存下来,那一定非机遇号莫属!与此同时,NASA的多项探测任务也在积极监测该沙尘暴,以支持机遇号,并更多的了解火星风暴的形成机制。通过更多地了解这些风暴的形成原因,以及小型风暴如何合并并发展为全球性事件,未来的机器人任务,载人任务以及(很可能)火星殖民者可以为应付风暴做好更充足的准备。

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