火星上的尘卷风留下“指纹”,可为未来的红色星球任务提供指导

火星尘卷风是短暂的,但它们留下的痕迹可以持续数月。 现在,研究人员已经利用这些痕迹来了解这些旋风,并可能指导未来的任务规划。

当风在火星和地球的景观上空盘旋时,它会卷起地面颗粒,从而显现出干燥的柱状物。 这些旋风在景观上跳动,留下了一条被挖出的颗粒揭示的路径。 在地球的活跃表面,很难发现这样的路径。 但在近乎不活跃的火星表面,它们可以保留数月,远远超过了这些尘卷风几分钟的生命周期。

"尘卷风本身很难在图像中捕捉,因为它们寿命很短,"布朗大学的行星科学家、该研究的主要作者英格丽·多贝尔通过电子邮件告诉Space.com。 "它们留下的痕迹持续更长的时间,所以我们能够更彻底地观察它们。"

抹去指纹

在地球沙漠的温暖、多风的日子里,沙子和碎屑的旋涡可以突然形成并不可预测地移动。 (本文作者清楚地记得在1990年还是个孩子的时候,在莫哈韦沙漠被这样的一个尘卷风“追赶”。) 类似的情况在火星上也会产生尘卷风。 但火星上的漩涡往往比地球上的同类更宽、更高,科学家们不确定原因。

像这样的问题促使多贝尔和她的同事们研究了美国宇航局(NASA)的 高分辨率成像科学实验(HiRISE)拍摄的图像——从太空拍摄的关于这颗行星的最高分辨率的照片。 HiRISE可以捕捉到小到3英尺(1米)的特征。 但它详细的视角是有代价的:它的图像只覆盖了火星表面的一小部分,并且是按要求拍摄的,尽管大多数纬度和经度都被很好地采样了。

多贝尔的团队研究了2014年1月至2018年4月期间拍摄的21475张HiRISE图像——大约是截至2024年秋季该仪器拍摄的快照的四分之一。 这些图像中只有798张,即不到4%的图像出现了痕迹。 尘卷风痕迹(DDTs)表明尘卷风在高纬度和南纬地区更为常见,并且在每个半球的夏季尤其活跃,在南半球的夏季达到峰值。

根据研究人员的说法,火星显着的轨道偏心率,或与完美圆的偏差,导致南半球夏季的大气更加活跃地循环,从而创造了非常适合旋涡形成的条件。 这与北半球的灰尘积累较少相结合,使得南半球的夏季几乎是尘卷风的完美风暴。 研究人员警告说,这些观测结果更多地反映了DDT的保存,而不是尘卷风的形成,但其高潮与在古谢夫陨石坑的峰值观测结果一致,并伴随着对沙柱的全球观测。

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