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解决火星神秘:火星表达解锁了奇怪的经常性云的秘密

2021-12-11 17:50:14来源:

一个神秘的薄弱,薄云再次出现在火星上20公里的arsia mons火山上。

春天到达南部的火星时,一座水冰云在20公里高大的阿塞里亚火山附近出现,在30公里的时候迅速伸展了数百公里。详细的长期研究现在揭示了这种细长的云的秘密,利用来自ESA的火星表达的“火星网络摄像头”的令人兴奋的新观察。

Mars Express在Arsia Mons Volcano附近徘徊在火星赤道的南部附近。令人费解的是,Arsia Mons是Mars上唯一的低纬度地点,其中云层是云层的,而在一年中的这个时候,该地区的唯一类似的火山中唯一的一个。Mars Express已经看到这个面纱在整个春季和夏季时每天成长并淡化,送回这个长而戏剧性的白云的醒目图像(上面)。

然而,由于火星氛围的快速变化动态和许多航天器轨道的限制,云难以全面地观察其整体,限制了我们对如何以及为什么的知识和随时间变化的知识和改变。

Arsia Mons细长云的演变。在GIF的黑色区域左侧是火星的夜侧,而右侧的棕褐色面膜覆盖未成像的行星的一部分。蓝线标志着“终结者” - 地球日和夜间之间的边界。因为云在日出前开始生长,所以即使在夜间也可以看到它。这是可能的,因为它在表面上很高,所以太阳的光线仍然可以靠近终结者亮起。

“要清除这些障碍,我们使用了火星表达的”秘密工具“ - ”视觉监控摄像头或VMC“,”西班牙毕尔巴鄂大学大学的JorgeHernándezBernal说,新发现的主要研究结果和部分学习云动态的长期项目。

豪尔赫及其同事的工作展示了令人兴奋,无论如何为VMC使用。还昵称为MARS网络摄像头,VMC具有类似于标准2003计算机网络实用摄像头的分辨率。它安装在视觉上证实,比猎犬2较陆地队在2003年成功分离出Mars Express - 之后它被关掉了。几年后,镜头被重新激活并用于收集火星的图像以供公众参与和外展活动,但对科学研究仍未使用。

“然而,最近,VMC被重新分类为科学相机,”豪尔赫添加了。“虽然它具有低空间分辨率,但它具有广泛的视野 - 对于在日常的当地时代看到大图片至关重要 - 非常适合在很长一段时间内跟踪特征的演变,并且在很短的时间步骤中。结果,我们可以在众多生命周期中研究整个云。“

火星上的细长云。

研究团队将VMC观察与来自另外两个火星快递乐器 - Omega和HRSC的vMC观察 - 以及来自其他几个航天器,即美国国家航空航天局的火星氛围和挥发性进化(Maven),火星侦察轨道(MRO),以及维京2个任务,以及印度空间研究组织的火星轨道特派团(妈妈)。“当我们从20世纪70年代挖掘2人的观察时,我们特别兴奋,”豪尔赫说。“我们发现这一巨大的迷人的云已经很久以前已经部分地成熟了 - 现在我们详细探讨了它。”

调查结果显示,在最大的情况下,云层占1800公里的长度和150公里。它是MARS上有史以来最大的“orographic”的云,这意味着由于在行星表面上的地形特征(如山脉或火山)而被迫而导致它的形式。在这种情况下,Arsia Mons削减了火星氛围来触发云的形成;然后将潮湿的空气从上升气流的侧面推动,后来在更高的凝固和远冷却器上冷凝。

云经历了每天早晨重复几个月的快速日常循环。它开始在arsia mons西部坡前的日出前生长在向西扩展两个半小时之前,快速增长 - 超过600公里/小时 - 在45公里处。然后,它停止扩展,从其初始位置脱离,并且在高空风中仍然被向西拉,然后在晚上蒸发,因为空气温度随着太阳升起而增加。

“由于他们的轨道的属性,许多火星轨道不能开始观察这部分表面,因此这是对这一有趣功能的第一次详细探索 - 它不仅可以通过Mars Express'佩戴仪器套件,但也是它的轨道,“解释了巴斯克国家大学的Agustinsánchez-Lavega,也是VMC的科学领先地位。

太阳系中没有其他气候系统被认为与地球一样与火星系统相似 - 但即使仍然仍然,这两颗行星差异明显而有趣的差异。“虽然地球上常见地观察到地球云,但它们并没有达到这种巨大的长度或表现出这样的生动动态,”奥古斯丁说。“了解这一云给了我们试图用模型复制云的形成的令人兴奋的机会 - 将提高我们对火星和地球上的气候系统知识的模型。”

除了以令人兴奋的方式使用VMC,Jorge,Agustin及其同事还克服了在火星上观察瞬态现象时克服了典型的挑战。Mars Express'HRSC等高分辨率摄像机具有窄视野,并且始终提前计划观察。结果,气象现象 - 通常是不可预测的 - 通常是偶然的。然而,一旦研究人员开始了解这个细长云的生命周期和年度模式,他们就可以将HRSC团队指导到正确的位置和正确的时间来捕获它。

“这些调查结果真的展示了火星表达的优势 - 它独特的轨道,长寿,持续的品质,以及适应的能力,因为它解决火星的奥斯斯蒂斯时,”ESA的火星表达项目科学家Dmitrij Titov说。

“重新展示VMC已成功使我们能够以其他方式以其他方式理解此瞬态云。VMC允许科学家跟踪云,监控火灾风暴,探测云和灰尘结构,探索地球冰盖的变化等。它的重新推荐不仅支持Mars Express'主要工具包,为MARS探索,但为长期的使命增加了新的价值,自2003年以来一直揭示了关于红星球的更多信息。“

参考:“arsia mons火山的一个极其细长的云在火星上:I.生命周期“由J.Hernández-Bernal,A.Sánchez-Laztelururia,E. Ravanis,A.Cardesín-Moinelo,K. Connour,D.Tirsch,I.Ordóñez-etxeberria,B 。Gondet,S. Wood,D. Titov,NM Schneider,R. Hueso,R.Jaumann和E. Hauber,2020年12月20日,地球物理研究杂志.DOI:
10.1029 / 2020JE006517ARXIV:
2103.03919

该研究使用了来自VMC的Arsia Mons细长云(AMEC)的观察与来自高分辨率立体相机(HRSC)和可见和红外矿物学映射光谱仪(Omega)的其他火星表达数据。

美国宇航局的火星氛围和挥发性进化(MAVEN),火星侦察轨道(MRO)以及Viking 2任务以及印度空间研究组织的火星轨道特派团(MOM)的观察也用于该研究。