王貞虎
“火星赤道附近南半球,今日天氣晴朗,預測是一個怡人溫暖的好天氣,日間氣溫在攝氏零下10度,夜晚會轉(zhuǎn)涼,預估降低至攝氏零下100度,今日無風,天空呈粉紅色。”
這是美國太空總署(NASA)的火星氣象預報員托瑞博士在2012年8月中旬向地球人做的火星氣象預報。美國太空總署太空船“好奇號”于當天降落在火星赤道附近的南半球上,開始了緊張的氣象預測。在地球上8月的時候,正是火星冬季末尾開春的時候,“好奇號”還進行了全年的火星氣象預測:“今年天氣特別暖,赤道附近白天竟然高達攝氏6度,夜間會降至零下70度?!?/p>
讀者肯定會好奇,火星上的晝夜溫差怎么這么大?太空飛行員解釋,這是因為火星的地殼很薄,不易將白天太陽照射得來的熱量保存的原因。
美國火星探測器“好奇號”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,也啟動了氣象站開始作業(yè)。托瑞是“好奇號”上面的氣象站的設計工程師之一,氣象探測小組由40多位工程師和科學家組成。
火星氣象臺設計完成,這個小組的任務主要是分析由火星上傳回地球的氣象數(shù)據(jù),托瑞及隊友興奮地接受了這份新的挑戰(zhàn),對火星季節(jié)變化和天氣模式的持續(xù)研究,是了解火星的一個重要環(huán)節(jié),因為氣象和生物的生存有很大的關聯(lián)。探測火星的主要目的是想知道火星上過去和現(xiàn)在是否有生命存在,因此火星氣象一直是科學家感興趣探測研究的課題。
火星上的一年是地球上的687天,也就是說,大約地球上的兩年少一點?;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而冷,北半球則稍微短一點,也不那么冷。比如說,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,這時北半球正是冬天,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)來換算,也就是要多過大約50天的冷日子。
火星上的氣溫,夏天中午在火星赤道一帶可達攝氏20度,而在兩極地帶會冷到攝氏零下153度;在中緯度地區(qū),夏天中午可達攝氏0度,白天平均溫度攝氏零下50度,夜晚降到零下60度以下。
春天和夏天雖然天氣變暖,但是會有塵卷風。塵卷風也叫小塵暴,是小型氣流,在沙地上經(jīng)常發(fā)生,當沙地上缺乏對流的時候,經(jīng)陽光照耀而接近地面的空氣開始升溫,但因為上層空氣比較冷,暖氣受到阻擋而停留在地面,當有風動,或是某點升溫較快時,溫空氣便突破而旋轉(zhuǎn)上升,吸入周圍地表暖空氣,風速加快,卷起沙塵,就是塵卷風了。
塵卷風在地球上的沙漠地帶常見,在火星上也常見,有時甚至持續(xù)一個月之久,比地球上的更大更強烈,地球上的塵卷風大約寬數(shù)公尺,高數(shù)十公尺,而火星上的則可能大到10倍,風速快至每秒30公尺,當升溫而變得更大時,會轉(zhuǎn)成破壞力極強的龍卷風或沙塵暴,不可輕視。1971年美國水手9號探測器已能測到火星上的塵卷風,但是當時不了解火星氣象,后來由逐次探測任務傳回來的資料才開始了解的。
托瑞博士的氣象預報說火星上的天空是粉紅色,為什么不是地球的天空這樣的藍色?地球和火星的天空顏色是由于太陽光通過大氣層的衍射,地球大氣中的氮和氧分子會有效地反映藍、綠,及棕色的光線;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,所以看起來是粉紅微帶棕色。
這座氣象站上有二根像手指頭一般大的探針,它們像蝸牛的二只角一樣,由化學雷射照相機上伸出來,它們會測風速、風向、氣壓、濕度和氣溫。好奇心使我們探測火星,這座氣象站的建立,替我們解開了許多以前不知道的現(xiàn)象,使我們對火星有了進一步的了解。