2022-07-08 07:50:15

在火星上看云:你可以帮忙

Cloudspotting on Mars: Thin wispy clouds over a reddish rocky mesa.

哇!2021年3月19日,美国国家航空航天局(NASA)的好奇号火星车在盖尔陨石坑(Gale Crater)一个名为默库山(Mont mercoua)的岩石台地上捕捉到了这一令人惊叹的场景,上面有纤细的火星云。有了火星上的赏云计划,公众现在可以通过火星勘测轨道飞行器(MRO)的数据帮助NASA追踪火星上的云。图片来自NASA/ JPL-Caltech/ MSSS。

赏云在火星上

你想帮助科学家寻找火星上的云吗?这是你的机会!上周(2022年6月28日),美国宇航局宣布了一个名为“火星观云”的新项目。该机构正在研究火星的薄云,试图找出为什么火星失去了大部分曾经很厚的大气层。科学家们需要你的帮助,通过火星轨道飞行器拍摄的图像来识别火星天空中的云。

虽然不像地球上的云那么广泛,但在火星稀薄的大气层中云层是相当常见的。火星云往往是纤细的,就像地球上的卷云一样。火星轨道飞行器、漫游者和着陆器都观测到了火星大气层中的云(并拍摄了一些令人惊叹的照片)。

火星上的观云计划是基于美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)获得的数据。该航天器自2006年以来一直围绕火星运行,研究火星表面和大气层。人类的眼睛只能看到可见光,而MRO的火星气候探测仪则用红外光来观测大气。

如何在火星上看云

这就是你的切入点:当火星大气中存在云时,它们在数据中呈现为狭窄的“拱门”。到目前为止有16年的数据要分析。这对于一个小的科学家团队来说已经很多了。美国国家航空航天局(NASA)正在寻求你的帮助,通过这些数据进行搜索,并在发现拱门的地方标记出来。

你的参与将帮助科学家绘制出火星大气中云层的位置。更多信息和教程,请点击这里。

5 upward-pointing blotches of blue-white light, with a single pointed arch extending upward in the middle.

这张图片是美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)数据的可视化。云呈现为狭窄的拱形,就像图中所示的那样。图片来自NASA/ jpl -加州理工学院。

正如火星气候探测仪在喷气推进实验室的副首席研究员阿明·克莱因伯尔所说:

喷气推进实验室的研究员Marek Slipski补充道:

Smiling man with curly hair in suit jacket and logos on wall behind him.

Armin Kleinboehl是火星气候探测仪在喷气推进实验室的副首席研究员。图片来自NASA/ jpl -加州理工学院。

为了科学,在火星上看云

火星上的观云使用的是公民科学平台Zooniverse。科学家们想要研究云层,以便更好地了解火星的大气层。仍有许多谜团有待解开。例如,为什么火星的大气层密度只有地球的1%,而过去火星的大气层要厚得多?

事实上,这是最重要的问题之一,仍然没有完全得到回答。火星是如何失去这么多大气层的?

而从哪里水都没了吗?

科学家们提出了各种各样的解释。一种理论认为,水分子被抛入大气层。如果它们升得足够高,那么太阳辐射可能会将水分子分解成氢和氧。氢是一种非常轻的分子,可以直接飘到太空中,逃离火星。

大量证据表明,火星曾经有湖泊、河流,甚至可能有海洋。但当大气层消失时,大部分液态水也消失了。(其中一些水可能仍然存在于火星的地壳中)。不再有足够的压力和热量来维持地球表面的水。然而,这些水曾经存在的事实表明,数十亿年前的大气层一定要厚得多。

Spacecraft with antenna and 2 solar panels above reddish rocky planet with clouds.

火星勘测轨道飞行器(MRO)在火星上的艺术家插图。科学家们正在使用MRO的火星气候探测仪来研究火星云层。图片来自NASA/喷气推进实验室。

Wispy white clouds on reddish planet, on black background.

由阿联酋火星任务(希望)飞船看到的火星上云层的轨道视图。图片来自阿联酋航空火星任务/ Ars Technica。

Wispy clouds over flat reddish landscape with sand ripples.

2006年,机遇号漫游者在子里亚尼平原上看到的缕缕云雾。图片来自NASA/喷气推进实验室/康奈尔大学/《科学新闻》。

不同种类的云

火星上的许多云都是水冰云,就像地球上一样。但火星还有另一种我们地球没有的云:二氧化碳云。当火星大气层足够冷的时候,这些云就会形成,而我们的大气层没有。通过研究这些云,科学家们可以更多地了解火星的中层大气层。这个地区的海拔高度约为30至50英里(50至80公里)。