火星飘洒“冰舞雪花” 酷似奇幻仙境(图)

HARRISON

来源： 腾讯科学

火星沟壑中弥散着“雪花”景观(网络图片)

据国外媒体报道，科学家近日发现火星上的冬季具有别样的景色，两极地区覆盖着酷似“雪花”状的物体，其颗粒直径却比人体的血红细胞还要小，被喻为“冰粒子”。进一步的研究发现，火星的冬季出现的“冰颗粒”与地球上的暴风雪不同，它们的行为更像是雾。此前，美国国家航空航天局的凤凰号火星探测器揭开了这颗红色星球北极地区的奥秘，当时正值火星气候由夏季转为秋季。

科学家从凤凰号探测器上的数据得知，火星夏秋季节的大气显得较为“温和”，这些神秘的“冰粒子”最有可能的来源是水。当火星冬天的温度降低到零下193华氏度，约为零下125摄氏度时，大幅度的温差以及极低的严寒足以为“冰粒子”的形成提供足够的外部环境，使得大气的二氧化碳冻结，形成了大片的干冰云并从两极地区向赤道方向移动，于是中途便散布在火星地表上。

到目前为止，我们发射的火星探测器还没有一个能在火星两极地区安全度过冬季。根据麻省理工学院的研究人员介绍：我们目前正在分析最近十五年收集到的火星大气环境数据，其来自于美国国家航空航天局的火星探测器，以此来更多地了解火星冬季出现的梦幻般二氧化碳“冰粒雪”。隶属于美国国家航空航天局的火星勘察轨道飞行器在环火星轨道上以极高分辨率的相机对这颗红色星球进行勘察，以寻找未来合适的载人登陆火星地点。该探测器同时也发现了在温度和大气压力条件的共同作用下，有利于形成“冰粒雪”，可帮助科学家们预测火星冬季冰粒云的形成。

此外，科学家们还发现火星上的“冰粒雪”和“冰雾”在每年冬季都会在两极地区堆积一定的质量，在漫长的时间积累下形成了可观的质量效应，可对火星引力场构成影响。同时，研究小组还使用了火星全球探勘者号(MGS)收集到的引力数据，以估算出火星两极地区二氧化碳“冰粒雪”在每年冬季产生的总质量。这项调查还揭示了由“冰粒雪”云层所反射的太阳光，以此也可以估算出云层的密度。结合多个火星探测器的数据，研究小组就能够发现云层中的“冰粒雪”粒子数目和大小。

比如，在火星南极附近二氧化碳的“冰粒雪”粒子直径在4至13微米之间，相比之下，人体的红细胞平均大小为6至8微米宽。而火星的南极附近大气密度比北极地区要大得多，因此“冰粒雪”粒子直径也相对应更大，达到了8至2微米的区间。地球上的雪花则比火星上的“冰粒雪”要大得多，大约为10毫米直径。

火星冬季出现的“冰粒雪”景观会影响火星气候吗?根据麻省理工学院的研究人员、本项研究的合作人员凯丽(Kerri Cahoy)介绍：“通过对火星上雪花大小的研究，可以帮助我们了解火星大气的整体行为。具有液滴状下落的凝结现象也包括雪晶，通常形成于诸如尘埃等大气颗粒物。”但火星上的“冰粒雪”可能来源于二氧化碳颗粒，并不需要大气中存在尘埃等较大的颗粒物质，可直接在大气中形成。

另一位麻省理工学院研究人员、本项研究的合作者胡仁钰(Renyu Hu)认为：“冰粒雪”颗粒的大小以及组成也会对吸收和反射特定波长的太阳光构成影响。对火星大气中出现“冰粒雪”颗粒粒径区间的调查也可以在一定程度上推算出火星吸收了多少的太阳能，这些能量是推动火星气候变化的主要动力。