王貞虎 周周
“火星赤道附近南半球,今日天氣晴朗,預(yù)料是一個怡人溫暖的好天氣,日間氣溫在攝氏零下10度,夜晚會轉(zhuǎn)涼,預(yù)估降低至攝氏零下100度,今日無風,天空呈粉紅色?!?/p>
這是美國太空總署的火星氣象預(yù)報員托瑞博士在2012年8月中旬向地球人做的火星氣象預(yù)報。美國太空總署太空船“好奇號”于當天降落在火星赤道附近的南半球上,開始了緊張的氣象預(yù)測。在地球上8月的時候,正是火星冬季末尾消然開春的時候,“好奇號”還進行了全年的火星氣象預(yù)測:“今年天氣特別暖,赤道附近白天竟然高達攝氏6度,夜間會降至零下70度 。”
讀者一定會好奇,火星上的晝夜溫差怎么這么大?太空飛行員解釋,這是因為火星的地殼很薄,不易將白天太陽照射得來的熱量保存的原因。
美國火星探測器“好奇號”于2012年8月6日登陸火星后,除了立刻拍下第一張彩色照片順利傳回地球外,也啟動了氣象站開始作業(yè)。托瑞是“好奇號”上氣象站的設(shè)計工程師之一,氣象探測小組由40多位工程師和科學家組成。
這個小組的主要任務(wù)是分析由火星上傳回地球的氣象數(shù)據(jù),對火星季節(jié)變化和天氣模式進行持續(xù)研究,這是了解火星的一個重要環(huán)節(jié),因為氣象和生物的生存有很大關(guān)連。人類探測火星的主要目的是想知道火星上過去和現(xiàn)在是否有生命存在,因此火星氣象一直是科學家感興趣的研究課題。
火星上的一年是地球上的687天,也就是說,大約地球上的兩年少一點?;鹦窍竦厍蛞粯?,有春夏秋冬四季,但是火星上的南半球冬天長而冷,北半球則稍微短一點,也不那么冷。比如說,火星上南半球的冬季是178.64天,正是北半球的夏季,而南半球的夏季有153.95天,這時北半球正值冬季。所以,火星上南半球的冬天比北半球的冬天多出25天,如果以地球上的天數(shù)來換算,也就是要多過大約50天的冷日子。
火星上的氣溫與地球也不同。夏天中午在火星赤道一帶可達攝氏20度,而在兩極地帶會冷到攝氏零下153度;在中緯度地區(qū),夏天中午可達攝氏0度,白天平均溫度攝氏零下50度,夜晚會降到零下60度以下。
春天和夏天雖然天氣變暖,但是會有塵卷風。塵卷風也叫小塵暴,是小型氣流,在沙地上常發(fā)生。當沙地上缺乏對流時,經(jīng)陽光照耀而接近地面的空氣開始升溫,但由于上層空氣比較冷,暖氣受到阻擋而停留在地面,當有風動,或是某點升溫較快時,溫空氣便突破而旋轉(zhuǎn)上升,吸入周圍地表暖空氣,風速加快,卷起沙塵,就形成了塵卷風。
塵卷風在地球上的沙漠地帶比較常見,在火星上也常見,有時甚至會持續(xù)一個月之久,比地球上的更大更強烈。地球上的塵卷風大約寬數(shù)公尺,高數(shù)十公尺,而火星上的則可能大到十倍,風速快至每秒30公尺,甚至會轉(zhuǎn)成破壞力極強的龍卷風或沙塵暴。1971年,美國水手9號探測器就已經(jīng)測到火星上的塵卷風,但當時人們對火星氣象還不太了解。
在托瑞博士的氣象預(yù)報中,還提到了火星上的天空是粉紅色。這又是為何呢?為什么不像地球的天空是藍色的呢?
原來,地球大氣中的氮和氧分子會有效地反映藍、綠、及棕色的光線,所以地球的天空是藍色的;而火星的空氣非常薄,火星上有豐富的紅棕色的氧化鐵,它們的塵埃顆粒在沙塵暴后仍然懸浮在空氣中久不散去,所以看起來是粉紅微帶棕色的天空。