行星科學家揭開火星極地冰冠神秘不對稱之謎（圖）

發表：2008-10-03 01:10

與地球類似的是，火星也擁有冰凍的極地冰冠，但不同於地球的是，火星極地冰冠是由二氧化碳構成，而並不像地球是由冰水物質構成。在火星南半球的夏季，多數冰冠將發生升華，該進程是液態冰直接轉換成氣態形式，升華之後會在極地出現主要以冰態二氧化碳為主的殘留物質，這種冰態二氧化碳也被稱為"乾冰 "。

然而，當冬季冰冠對稱地分布在火星南極，殘留冰冠將偏移3-4度。科學家們曾認為以上現象的一種解釋是：冬季在極地西半球降落了更多的雪，這樣的話，在夏季和春季，一些表面的積雪將保留在極地西半球。但是最新關於火星氣候的研究資料顯示，極地冰冠可能存在著輕微的機制差異，這項複雜性解釋將涉及到風、雪和太陽的奇特交互性反應。

雪和霜凍

這項最新研究結果來自於歐洲宇航局"火星快車號"探測器機載的傅立葉行星分光計，義大利Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario(IFSI)研究機構的馬科·吉烏拉那和同事對火星南極大氣層的溫度和其他條件進行了測試，同時還對南極冰冠二氧化碳堆積進行了分析。

他們發現這種偏移現象開始於火星中緯度向東強烈的風力，這股風力直接吹向海臘斯盆地(Hellas Basin)，這是火星表面最大的碰撞結構，盆地直徑為1429英里，深度為4英里。這處盆地的陡峭壁面對這股風力進行了偏移，並在大氣層中形成強大的波動，這與地球上出現的羅斯比波(Rossby waves)十分相似。羅斯比波改變了火星高緯度風力的路程，促使氣候系統接近於南極區域。

在火星西半球，強低壓系統接近於南極區域，而一個高壓系統位於東半球，然後再接近南極區域。西半球的低壓系統使氣溫變得更低，這一溫度僅能將二氧化碳濃縮成為雪狀結構，這意味著南極西半球是由雪和霜凍構成的。

吉烏拉那稱，在東半球的高壓系統，溫度總是相對地暖和，無法使冰雪降落，因此在東半球僅存在著霜凍。不考慮半球的因素，霜凍經常出現於火星南極區域，吉烏拉那告訴太空網站說，"在火星極地的夜晚，你總能發現表面上有濃縮的二氧化碳，我稱它為霜凍。當二氧化碳氣體接觸極地表面時，它將立即被凍結。 "

霜凍吸收陽光促進升華

這項研究並不僅是證實火星極地存在更多的冰覆蓋，如：雪和霜凍，在火星極地區域覆蓋的大量雪將比表面霜凍向太空反射更多的陽光。霜凍顆粒比雪顆粒更大，並具有更粗糙的表面。在這樣的崎嶇不平紋理結構下，霜凍能夠吸收更多的陽光，促進升華作用。因此，由雪和霜凍構成的南極冰冠的西部區域，不僅有大量的二氧化碳冰堆積，而且在夏季時升華得更慢，而該區域的霜凍在夏季時則會完全消失。

研究人員指出，這項研究將解釋為什麼冰冠並不是對稱性地分布在南極區域。該研究報告已發表在近期出版的《國際太陽系研究雜誌》(Icarus)上。

来源:美國太空網

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