高耸的“尘塔”,可能是火星失水的原因。
火星局部受热产生的高耸“尘塔”(中下。火星勘察轨道器摄于2010年11月),它们能够把尘埃带上高空并导致火星失水。NASA / JPL-Caltech / MSSS
火星上的尘暴虽然和沙尘暴只差了一个字,但它其实是一种非常奇特的现象,是一种我们在地球上见不到的天气现象。
火星尘暴平均每3年发生一次,能够席卷整个行星,并在数万米的高空形成巨大的尘埃层,遮天蔽日,在几个月内改变整个行星的天气。
与此同时,火星上还存在一种影响范围较小的高耸“尘塔”(尘埃云塔),它们能够上升到更高的高度上。它们的出现和底层大气局部受热有关。
“尘塔”并不只在尘暴发生期间出现。但是尘暴期间,“尘塔”的出现更频繁,上升的高度也更高。科学家发现,2018年火星尘暴期间,这样的“尘塔”在几星期内持续不断地涌现,存在时间可以超过3周,部分“尘塔”的高度超过8万米。
通常情况下,“尘塔”上升到顶部后,会在几天内“崩塌”。但是2018年尘暴期间出现的多个“尘塔”持续时间超过了3周。
最近《地球物理研究期刊》上的一篇文章在深层次上对这种现象的循环机制进行了分析。
来自汉普顿大学的研究人员认为,火星纤薄云层内的水分子可能会被尘塔内的尘埃裹挟带至高空。由于火星特殊的环境,这些水分子一到高空就会被太阳辐射分解。因此“尘塔”很可能也是火星在几十亿年间逐渐失水、变得干燥的原因之一。
火星勘察轨道器在“乌托邦”平原上空拍到的火星尘暴(2007年11月)。NASA / JPL-Caltech / MSSS
Dusty Deep Convection in the Mars Year 34 Planet‐Encircling Dust Event
https://agupubs.onlinelibrary.wiley/doi/abs/10.1029/2019JE006110