2024-06-29 22:48 来源：本站编辑
这张模拟的斜视角图展示了奥林匹斯山，它不仅是火星上最高的火山，也是整个太阳系中最高的火山。这座火山直径约600公里。图片来源:ESA/DLR/FU Berlin (A. Valantinas)
在火星赤道火山上发现的霜冻暗示了意想不到的气候动态和古老的天气模式，为了解火星的水循环和大气变化提供了线索这是未来火星任务的必要条件。
一个由行星科学家组成的国际团队在火星上的塔尔西斯火山上发现了大片的水霜，塔尔西斯火山不仅是这颗红色星球上最高的火山，也是整个太阳系中最高的火山。
根据该小组今天(6月10日)发表在《自然地球科学》上的新研究，这一发现标志着首次在地球赤道附近发现了霜，挑战了对地球气候动力学的现有看法。
“我们认为火星赤道周围不太可能形成霜，因为阳光和稀薄的大气混合在一起，使得火星表面和山顶白天的温度相对较高——不像我们在地球上看到的那样，你可能会看到霜峰，”布朗大学博士后阿多马斯·瓦兰蒂纳斯(Adomas Valantinas)说，他在伯尔尼大学攻读博士学位时领导了这项工作。“我们所看到的可能是现代火星上古代气候周期的残余，过去这些火山上有降水，甚至可能有降雪。”
奥林匹斯山上的霜冻，是蓝色的阴影。资料来源:ESA/DLR/FU Berlin
根据这项研究，霜冻在日出后的几个小时内就会在阳光下蒸发。霜也非常薄，可能只有一毫米的百分之一厚，大约是人类头发的宽度。尽管如此，它还是很大的。研究人员计算出，在寒冷的季节，每天至少有15万吨的水在地表和大气之间交换。这相当于大约60个奥运会规模的游泳池。
塔尔西斯是火星上发现冰霜的地区，那里有许多火山。它们高耸于周围的平原之上，高度是地球上珠穆朗玛峰的一到两倍。例如，奥林匹斯山和法国一样宽。
冰霜位于火山的破火山口中，这些破火山口是火山爆发时在山顶形成的大洞。研究人员提出，这些山脉上方的空气循环方式创造了一种独特的小气候，使薄层霜得以形成。
研究人员认为，对霜冻的形成方式进行建模可以让科学家揭示更多火星剩余的秘密，包括了解水在哪里存在以及水是如何移动的，以及了解这颗行星复杂的大气动力学，这对未来的探索和寻找可能的生命迹象至关重要。
研究人员利用欧洲航天局痕量气体轨道飞行器上的彩色和立体表面成像系统(CaSSIS)的高分辨率彩色图像探测到了霜冻。随后，ESA火星快车轨道飞行器上的高分辨率立体相机和微量气体轨道飞行器上的火星发现光谱仪进行了独立观测，验证了这些发现。
这项工作包括分析3万多张图像，首先找到霜，然后确认它的存在。Valantinas根据获取图像的地点和时间(如一天中的时间和季节)对图像进行了过滤。这种细致的方法有助于分离出指示水霜的光谱特征以及它在火星表面形成的位置。
Valantinas于2018年开始分析这些图像。大部分工作是在国外获得博士学位时完成的，但部分再分析是在布朗大学完成的。
过渡到布朗大学后，Valantinas现在计划继续探索火星之谜，同时转向天体生物学。在布朗大学行星科学家杰克·马斯塔德的实验室工作，他将致力于描绘可能支持微生物生命的古代热液环境。来自这些环境的样本可能有一天会被美国宇航局领导的火星样本返回任务带回地球。
瓦伦蒂纳斯说:“地球之外存在另一种生命形式的概念一直让我着迷。”
参考资料:“火星塔尔西斯火山上短暂的早晨水霜沉积的证据”，自然地球科学，2024年6月10日。DOI: 10.1038 / s41561 - 024 - 01457 - 7
