火星上的晨霜令人惊讶地首次覆盖了最高的山脉
多年来,人们已经知道火星两极有大量的水冰被锁定。然而,在赤道周围,它是一片贫瘠的干燥荒地,没有任何表面冰。
最近的观察火星在巨型盾状火山上发现了霜冻,但它只在日出后短暂出现,很快就蒸发了。据估计,每天有150,000吨水在地表和大气之间循环。
自2008年发现水冰以来,火星的极地帽一直是许多研究的主题。它们是永久性的,但大小随季节而变化。
在冬季和完全黑暗的情况下,地表变冷,使大气中的气体以大块二氧化碳冰的形式沉积在地表。然后将两极再次暴露在阳光下,冻结的二氧化碳直接升华回气体。
除了二氧化碳,两极主要由冰冻的水冰组成。与水冰相比,二氧化碳沉积物相对较薄,在北极上空只有约1米厚。南极有一个更持久的二氧化碳帽,厚约8米。
由布朗大学博士后研究员阿多马斯·瓦兰蒂纳斯(Adomas Valantinas)领导的行星科学家团队在伯尔尼大学(University of Bern)攻读博士学位时领导了这项工作,他们在火星上的塔尔西斯火山顶部发现了水霜。这些火山是地球上最高的火山之一,实际上是其中之一;奥林匹斯山是太阳系中最高的山。
霜冻是使用彩色和立体表面成像系统(CaSSIS)的高分辨率图像发现的,该系统只是欧空局痕量气体轨道飞行器上的仪器之一。这一发现得到了火星快车轨道飞行器高分辨率立体相机的进一步独立观测的验证。
这是首次在地球赤道附近发现水霜,呼吁重新思考行星的气候动力学。到目前为止,我们认为由于太阳辐射水平和稀薄的大气层,赤道周围不太可能形成霜冻。这些条件意味着地表温度可以达到相当高的温度,即使在火山顶部也不会形成霜冻。
该研究似乎表明,霜冻只在日出后几个小时内短暂存在,然后高温导致其在太阳辐射中蒸发。
需要注意的是,尽管霜冻只是后来非常薄(大约是人类头发的宽度),但人们认为每天有大约150,000吨水在地表和大气之间循环。
霜冻团队在火山口发现了沉积物。这些空洞是火山顶部的开口,以前曾通过地壳喷发。现在人们认为,火山顶部存在不寻常的小气候,可以形成薄薄的霜层。
这一发现意味着我们需要对霜冻的形成方式进行建模,以真正了解火星上水可能存在的位置,它如何移动以及它如何与大气相互作用。