火星火山上有晨霜

美國科學家與合作者在火星寒冷清晨的高聳古火山山峰觀察到了水霜。該發現支持了這些巨型火山上的局部大氣環流在火星表面和大氣之間的活躍水體交換中起到了作用。相關研究6月10日發表于《自然—地球科學》。

塔爾西斯火山群位于火星熱帶緯度內，這里有太陽系內一些最大最高的火山，包括高達21千米的奧林匹斯山，不過這些地質特征似乎都處于休眠期。探測器觀測到水冰云并測得塔爾西斯平原火山上方大氣的水蒸氣含量局部增加，說明該區域可能存在活躍的水循環。不過，這些熱帶地區的平均表面條件并不利于水霜形成，而且能證明這么低緯度發生冷凝的直接觀測證據很有限。

布朗大學的Adomas Valantinas和同事分析了歐洲空間局（ESA）的“痕量氣體軌道器”采集的影像，并在火山峰和奧林匹斯山的火山噴口發現了的冰沉積物。數據顯示，這些沉積物只出現在寒冷季節的火星清晨。

研究團隊利用氣象模型模擬發現，表面溫度與這些霜由水而非二氧化碳組成是一致的；對其他類型的已有探測器數據的分析也支持這個解釋。這些模擬還顯示，大氣穿過高聳的塔爾西斯火山時產生的大氣環流模式——類似于地球高山誘導的微氣候——能形成在塔爾西斯產生結霜的條件。

研究者估計，塔爾西斯火山上可能形成的霜凍總質量約為15萬噸水冰，在火星冷季，這些霜凍可能每天在火星大氣和表面之間交換。雖然這只占火星大氣中水蒸氣總量的一小部分，但可能對局部表面環境非常重要。