NASA好奇號(hào)火星車于1月17日通過(guò)一段16分鐘的錄像（加速約480倍循環(huán)播放），捕捉到火星天空中漂浮的夜光云（亦稱暮光云）。畫(huà)面中從云層墜落的白色羽狀物是二氧化碳冰晶，它們會(huì)在接近火星表面時(shí)因溫度升高而蒸發(fā)。Credit:NASA/JPL-Caltech/MSSS/SSI

這些火星云雖然看似與地球云層相似，但其成分包含冰凍二氧化碳（干冰）。在好奇號(hào)桅桿相機(jī)（Mastcam）拍攝的新圖像中，紅綠相間的云層在火星暮色中飄動(dòng)。這些圖像記錄了第4,426個(gè)火星日（任務(wù)第17年）的16分鐘內(nèi)，夕陽(yáng)余暉通過(guò)散射為云層染上色彩的現(xiàn)象。

這些云層有時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生彩虹色光澤，形成“珠母云”。由于亮度較低，它們僅在日落后、云層處于極高位置時(shí)可見(jiàn)。

火星云的奧秘
火星云由水冰或高海拔低溫下的二氧化碳冰構(gòu)成（火星大氣中二氧化碳占比超95%）。二氧化碳云是唯一能產(chǎn)生彩虹光澤的類型，新圖像中可見(jiàn)其漂浮在約60至80公里高空。白色羽狀冰晶可下墜至地表上方50公里處后蒸發(fā)，而圖像底部短暫出現(xiàn)的水冰云則以相反方向飄動(dòng)。

暮光云的曙光

火星暮光云于1997年由NASA探路者號(hào)首次發(fā)現(xiàn)，好奇號(hào)直到2019年才首次捕捉到其彩虹色光澤。這是好奇號(hào)連續(xù)第四個(gè)火星年觀測(cè)此現(xiàn)象，其出現(xiàn)于南半球初秋時(shí)節(jié)。

科羅拉多州太空科學(xué)研究所大氣科學(xué)家馬克·萊蒙（Mark Lemmon）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)去年在《地球物理研究快報(bào)》發(fā)表論文，總結(jié)了好奇號(hào)前兩季的觀測(cè)成果。他表示：“我永遠(yuǎn)記得第一次看到彩虹色云層時(shí)的震驚，如今我們已能預(yù)測(cè)其出現(xiàn)時(shí)間。”

每次觀測(cè)都為研究火星云粒子大小和生長(zhǎng)速率提供新線索，進(jìn)而揭示火星大氣特性。

未解之謎

為何二氧化碳冰云未在其他區(qū)域出現(xiàn)？好奇號(hào)所在的蓋爾隕石坑（赤道以南）與探路者號(hào)的阿瑞斯谷（赤道以北）均觀測(cè)到此類云層，但2021年登陸北半球杰澤羅隕石坑的毅力號(hào)卻未發(fā)現(xiàn)。科學(xué)家推測(cè)，火星某些區(qū)域可能具備特殊形成條件。

萊蒙提出“重力波致冷”假說(shuō)：二氧化碳本不應(yīng)在此凝結(jié)，但未知因素可能通過(guò)重力波降溫促使其成冰。“火星重力波機(jī)制尚不明確，為何暮光云僅存于特定區(qū)域仍待探索。”

桅桿相機(jī)的局限

新圖像中云層被部分圓形邊框截?cái)啵蜃髠?cè)34毫米焦距相機(jī)濾鏡輪卡位所致。但NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)仍能使用該相機(jī)及右側(cè)100毫米高分辨率相機(jī)進(jìn)行彩色成像。

好奇號(hào)最新動(dòng)態(tài)

完成對(duì)“蓋迪茲谷河道”(Gediz Vallis)的考察后，好奇號(hào)正前往新區(qū)域研究“蜂窩構(gòu)造”——由地下水形成的蛛網(wǎng)狀裂縫。近期，它還探訪了綽號(hào)“原始峽谷”的撞擊坑（直徑20米），分析坑周巖石成分。淺坑邊緣因侵蝕嚴(yán)重，暗示其形成于數(shù)百萬(wàn)年前。

撞擊坑研究有助于挖掘深埋地下的有機(jī)物，這些分子或比地表巖石更完好保存，為探索數(shù)十億年前火星宜居性提供關(guān)鍵線索。

參考https://www.nasa.gov/missions/mars-science-laboratory/nasas-curiosity-rover-captures-colorful-clouds-drifting-over-mars/