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(gè)怡人溫暖的好天氣,日間氣溫在攝氏零下10度,夜晚會(huì)轉(zhuǎn)涼,預(yù)估降低至攝氏零下100度,今日無(wú)風(fēng),天空呈粉紅色?!?/p>
這是美國(guó)太空總署的火星氣象預(yù)報(bào)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(bào)。美國(guó)太空總署太空船“好奇號(hào)”于當(dāng)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(cè)。在地球上8月的時(shí)候,正是火星冬季末尾消然開春的時(shí)候,“好奇號(hào)”還進(jìn)行了全年的火星氣象預(yù)測(cè):“今年天氣特別暖,赤道附近白天竟然高達(dá)攝氏6度,夜間會(huì)降至零下70度 。”
讀者一定會(huì)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?yàn)榛鹦堑牡貧ず鼙。灰讓滋焯?yáng)照射得來(lái)的熱量保存的原因。
美國(guó)火星探測(cè)器“好奇號(hào)”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(dòng)了氣象站開始作業(yè)。托瑞是“好奇號(hào)”上氣象站的設(shè)計(jì)工程師之一,氣象探測(cè)小組由40多位工程師和科學(xué)家組成。
這個(gè)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(duì)火星季節(jié)變化和天氣模式進(jìn)行持續(xù)研究,這是了解火星的一個(gè)重要環(huán)節(jié),因?yàn)闅庀蠛蜕锏纳嬗泻艽箨P(guān)連。人類探測(cè)火星的主要目的是想知道火星上過(guò)去和現(xiàn)在是否有生命存在,因此火星氣象一直是科學(xué)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(shuō),大約地球上的兩年少一點(diǎn)?;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(zhǎng)而冷,北半球則稍微短一點(diǎn),也不那么冷。比如說(shuō),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(shí)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(lái)?yè)Q算,也就是要多過(guò)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(dá)攝氏20度,而在兩極地帶會(huì)冷到攝氏零下153度;在中緯度地區(qū),夏天中午可達(dá)攝氏0度,白天平均溫度攝氏零下50度,夜晚會(huì)降到零下60度以下。
春天和夏天雖然天氣變暖,但是會(huì)有塵卷風(fēng)。塵卷風(fēng)也叫小塵暴,是小型氣流,在沙地上常發(fā)生。當(dāng)沙地上缺乏對(duì)流時(shí),經(jīng)陽(yáng)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(dāng)有風(fēng)動(dòng),或是某點(diǎn)升溫較快時(shí),溫空氣便突破而旋轉(zhuǎn)上升,吸入周圍地表暖空氣,風(fēng)速加快,卷起沙塵,就形成了塵卷風(fēng)。
塵卷風(fēng)在地球上的沙漠地帶比較常見(jiàn),在火星上也常見(jiàn),有時(shí)甚至?xí)掷m(xù)一個(gè)月之久,比地球上的更大更強(qiáng)烈。地球上的塵卷風(fēng)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(fēng)速快至每秒30公尺,甚至?xí)D(zhuǎn)成破壞力極強(qiáng)的龍卷風(fēng)或沙塵暴。1971年,美國(guó)水手9號(hào)探測(cè)器就已經(jīng)測(cè)到火星上的塵卷風(fēng),但當(dāng)時(shí)人們對(duì)火星氣象還不太了解。
在托瑞博士的氣象預(yù)報(bào)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(lán)色的呢?
原來(lái),地球大氣中的氮和氧分子會(huì)有效地反映藍(lán)、綠、及棕色的光線,所以地球的天空是藍(lán)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(lái)是粉紅微帶棕色的天空。