科學家有證據火星上的雲是怎麼回事


無論你在那一個星球上,物理學都是一致的。對於雲來說,它們只圍繞著某種粒子形成,通常是一粒塵埃或鹽粒,又稱為凝結核。在地球上,由於其厚重的大氣層和強大的氣流,有可能在整個大氣層中發現這些輕粒子,在所有不同的高度形成雲;然而,在火星上,這個過程非常困難,科學家們一直在努力理解他們在火星天空中經常看到的高空雲層,因為模型預測,即使火星上大量的塵埃飛揚,也很難被抬升到足以形成雲層的高度。

美國太空總署的火星大氣與揮發物演化任務(Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission,簡稱MAVEN)觀測的結果,加上一組研究人員的團隊分析,可能已經破解了這個難題,他們認為,隕石進入火星大氣層時碎成塵埃,研究人員稱之為「流星煙」(meteor-generated clouds),可以提供形成高空雲所需的粒子。利用「流星煙」中的粒子形成雲並非聞所未聞,一些地球上的縷狀夜光雲,就是這樣子的機制,但其實這也是一個相對較新的發現。

以前,太空船在這顆紅色星球的中高層大氣中觀測到的雲層,很難用電腦重現,但是隨著模型中流星粒子的加入,匹配度達到標準,而火星大氣與揮發物演化任務衛星的結果更加證明了這一理論,2017年,探測器在火星上層大氣中觀測到電離金屬粒子,研究人員認為這證明了進入火星天空的流星正在被加熱並分解碎裂成微小的顆粒。這在地球上是一個常見的過程,地球每天有多達100噸的流星落下,火星上的則是相對的涓涓細流,不超過3噸,但即使是比這個更小的量也包含了數十億個單獨的粒子,它們具有明顯的累積效應。

在地球上,飛越雲層並捕捉到大氣中的煙霧來發現雲的凝結核非常容易,但在火星上非常困難。就雲層的影響而言,火星雲層很薄,幾乎看不見。但是研究人員表示,這些凝結核仍然可以影響中層大氣,那裡的溫度在一天的過程中可以多次的達到十度以上的溫差,雲層的形成和消散是溫差的原因。

【圖:美國太空總署;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】 研究全文刊登在已經出版的《自然地球科學》期刊

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