最資訊丨火星塵魔：NASA“毅力號”目睹了Jezero環形山的狂風

最近發表在《Science Advances》上的一篇研究論文記錄了在前216個火星日中觀察到的天氣現象的寶庫。這些新發現使科學家們能夠更好地了解火星上的塵埃過程并為有朝一日能夠幫助他們預測火星上著名的沙塵暴做出貢獻--這些沙塵暴對未來的機器人和人類探險家構成了威脅。

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研究論文第一作者，Aeolis研究公司的Claire Newman表示：“每當我們在火星上的一個新地方著陸，都是一個更好地了解這個星球天氣的機會。”另外她補充稱，可能會有更多令人興奮的天氣在路上，“我們在1月份有一個區域性的沙塵暴就在我們上面，但我們仍處于沙塵季節的中間，所以我們非常有可能看到更多的沙塵暴。”

“毅力號”主要通過漫游者的相機和屬于火星環境動力學分析器(MEDA)的一套傳感器進行這些觀察。MEDA是由西班牙天體生物學中心領導、跟芬蘭氣象研究所和NASA噴氣推進實驗室合作的科學儀器。MEDA包括風傳感器、能夠探測到漫游車周圍散射陽光的旋風的光傳感器及一個用于捕捉塵埃和云層圖像的面向天空的相機。

“Jezero Crater可能處于地球上最活躍的塵埃源之一，”JPL的MEDA副首席調查員Manuel de la Torre Juarez說道，“我們學到的關于塵埃的一切新知識都將有助于未來的任務。”

頻繁的旋風

研究作者發現，在一個典型的火星日里，至少有四股旋風經過“毅力號”，并且在中午過后一小時的高峰期里，每小時有超過一股旋風經過。

火星車的攝像機還記錄了三次陣風掀起大型塵埃云的情況，科學家稱之為“陣風掀起事件”。其中最大的一次形成了一個覆蓋1.5平方英里（4平方公里）的巨大云層。該論文估計，這些陣風可能共同掀起了跟旋風一樣多或更多的灰塵，而旋風的數量遠遠超過它們。

Newman說道：“我們認為這些陣風揚起的塵埃并不頻繁，但可能對一直在火星大氣中盤旋的背景塵埃的很大一部分負責。”

Jezero為何與眾不同？

雖然風和塵埃在火星上普遍存在，但研究人員所發現的似乎使Jezero與眾不同。這種更大的活動可能跟火山口靠近Newman所描述的“沙塵暴軌道”有關，該軌道從北到南穿過火星并在沙塵暴季節經常掀起沙塵。

Newman補充稱，Jezero的更大活動可能是由于其表面的粗糙度等因素，這可以使風更容易揚起灰塵。這可能是一個解釋，NASA的“洞察號”登陸器--在Elysium Planitia，距離Jezero環形山約2,145英里（3,452公里）處--為何仍在等待旋風清除其充滿灰塵的太陽能電池板，而“毅力號”已經測量了附近的表面灰塵被幾個經過的旋風清除。

Newman稱：“毅力號是由核動力驅動的，但如果我們用太陽能電池板代替，我們可能就不必擔心灰塵的堆積。一般來說，在Jezero環形山只是會有更多的灰塵揚起，盡管那里的平均風速較低，而峰值風速和旋風活動跟Elysium Planitia旗鼓相當。”

事實上，Jezero的揚塵比研究小組所希望的還要強烈。旋風中攜帶的沙子損壞了MEDA的兩個風傳感器。研究小組懷疑沙粒傷害了風傳感器上的細線，這些細線則是從“毅力號”的桅桿上伸出來。這些傳感器特別容易受到傷害，因為它們必須保持暴露在風中以便正確測量。被風吹起的沙粒及可能被旋風帶起的沙粒也損壞了“好奇號”探測器的一個風傳感器。

考慮到“好奇號”的損壞，“毅力號”團隊為MEDA的電線提供了一個額外的保護層。然而，Jezero的天氣還是讓他們吃了大虧。De la Torre Juarez指出，該團隊正在測試軟件的變化，這應該可以讓風傳感器繼續工作。

“我們收集了很多偉大的科學數據。風傳感器受到了嚴重的影響，具有諷刺意味的是，因為我們得到了我們想要測量的東西，”de la Torre Juarez說道。