火星夏季的尘埃漫漫

火星的天气多尘——尤其是在南半球的春季和夏季，那时温暖的温度会产生更强的风，搅动地表。被称为尘卷风的旋转气柱也很常见，它们将尘埃推入大气层更高处，在那里可以悬浮数日。最极端的风暴每隔几年就会发生一次，将整个星球笼罩在雾霾中数月。

为何如此多尘？

科学家们仍不确定这些全球性沙尘暴的原因。然而，在一项最近的研究中，研究人员表明，火星在主要沙尘暴发生的同时，经历了巨大的能量失衡。结果显示，在南半球春季，这颗红色星球吸收的太阳能比它辐射回太空的热能多15%，这种能量过剩一直持续到夏季。

“火星在绕太阳运行时，太阳通量（solar flux）的量会经历剧烈变化，”该研究的主要作者、休斯顿大学大气科学家Ellen Creecy说。

这种情况的发生是因为火星的轨道是椭圆形的，这意味着在南半球的春季和夏季，火星离太阳更近，接收到的太阳辐射也更多。但研究人员发现，太阳*辐射*的功率并没有增加那么多。“辐射功率的增加跟不上太阳通量的增加，”休斯顿大学行星科学家Liming Li说。

能量过剩反过来又会加热地表附近的大气，并促进空气上升，从而可能导致沙尘暴。但季节性的失衡是否与像2018年席卷整个星球的沙尘暴这样的全球性沙尘暴有关，仍然是一个悬而未决的问题。“能量失衡正在影响整个气候系统，”Creecy说，“所以它有可能发挥作用，这是说得通的。”

追踪轨迹

火星的夏季也是在其多尘的表面上发现黑暗、线性轨迹的时候。这些周期性斜坡线（Recurring Slope Lineae，RSL）会在数月内逐渐增长——然后褪色或消失。它们的原因仍然难以捉摸，但一种理论认为它们是由沙尘暴引起的。

事实上，亚利桑那大学的行星科学家Alfred McEwen领导的一项发表在2021年的研究发现，在2018年的一次全球沙尘暴之后，RSL的数量有所增加。“RSL主要受重力驱动，但需要某种东西来启动它们，”McEwen说。结果表明，沙尘暴，包括尘卷风，可能就是这样的触发因素。

此外，2018年的风暴将尘埃覆盖了火星的大部分表面，这可能解释了这些轨迹为何会随着时间的推移而褪色或消失。“尘埃量的差异可能解释了它们为何存在于某些斜坡上而不是另一些斜坡上，”McEwen补充道。

展望未来，研究人员希望研究这些全球性风暴开始的地点，以确定是否存在能量失衡。对RSL的未来观测——以及对局部地点的能量平衡的研究——可能有助于揭开火星尘土飞扬的夏天的奥秘。与此同时，沙尘季节将持续到12月26日，即南半球秋季的开始。