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研究称火星大气远比地球干净

2014-06-25 11:01:47 中国科技网

    凤凰科技讯北京时间6月25日消息,科学日报报道,近日一组法国和俄罗斯科学家,包括三名莫斯科物理技术学院(MIPT)专家,宣布发现了火星大气层的一种新特性。科学家分析了卫星数据并总结称火星大气层的尘埃粒子可能有两种类型。

火星大气层的尘埃粒子可能有两种类型

    来自MIPT和俄罗斯空间研究所(IKI)的专家分别是安娜·费德洛娃(Anna Fedorova )、亚历山大·罗丹(AlexanderRodin)和奥列格·科拉伯洛夫(Oleg Korablev),他们与来自法国巴黎天文台和LATMOS研究实验室的同事对轨道空间站火星快车号上的分光仪SPICAM的紫外线和红外大气消光进行了同步分析。

    这些结果是在火星北半球夏天开始时,太阳掩星的过程中获得的。在太阳被行星盘彻底遮挡之前,它的光线穿透了大气层并被分光仪的探测器所“捕捉”。穿透了大气层的太阳光显示出不同的光谱,这种变化暗示了大气层的组成成分、不同气溶胶的量以及气溶胶粒子的大小。这种方法被用于理解粒子在大气层里的分布方式。

    研究人员发现火星大气层里的尘埃粒子并非均匀同类,但基本可以分为两种类型。第一种类型——略为粗糙——主要是水(H2O )冰粒,平均半径为1.2微米,以及半径约为0.7微米的更小的尘埃颗粒。

    第二个类型则更加精细,它主要是气溶胶粒子,包含更小的颗粒,半径大约介于0.04-0.07微米之间。有趣的是,这两种类型的粒子密度都不高,即使在火星20-30千米高空大气层里最“布满尘埃”的一层里,每一立方厘米只有3000颗精细类型的粒子,每一立方厘米包含的略为粗糙的粒子不超过2个。

    如果与地球的大气标准相比,拥有这样尘埃密度的火星大气层相对要更干净。然而,气溶胶非常重要,因为它们在行星气候的形成方面起着非常重要的作用。

    由于位于大气层更高处的精细尘埃粒子,也就是冰“胚胎”形成速度更快,这会影响云层的积聚。这些云层对火星表面的降雨和温度条件有所影响。分析不同纬度和地理坐标的行星大气层里尘埃的传播方式对于科学家们形成对火星的整体认识至关重要。

    除此之外,科学家们发现的尘埃类型证实了火星尘埃风暴(尘埃魔鬼,Dust Devils)能够从火星表面提升大量物质。研究人员指出火星大气层里精细尘埃的存在与之前获得的数据相互矛盾,后者显示同一纬度里过饱和水蒸汽的存在。

    外来粒子的存在使得超饱和的水蒸气进一步凝固继而形成云的过程变得自然而然。解释这一矛盾的关键在于非常的低温度,大约为-110摄氏度。这样的低温极大地减缓了冰粒的生长。

    研究大气层高处云层的积聚非常重要,它不仅有助于理解火星的典型特征,也能够帮助科学家们更好地了解地球,因为在地球上也会发生相似的过程。这项研究被发表在期刊《伊卡洛斯》(Icarus)上。(编译/严炎刘星)

 

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