火星沙塵暴可能導致發現新的火星天氣

火星沙塵暴可能導致發現新的火星天氣

據估計，火星正經歷著1580萬平方英里的沙塵暴，大致相當於北美和南美的大小。這場風暴對NASA太陽能動力的機遇號來說可能不是好消息，但是賓夕法尼亞州立大學的一位教授認為這是一個了解火星天氣的機會。

史蒂芬·格雷布希是氣象和大氣科學的助理教授，也是賓夕法尼亞州立大學計算機科學學院的合租教授，他研究數字天氣預報和火星的天氣和氣候。

格雷布希說:「我們看到這場風暴對機遇的影響，因為它導致機遇號關閉。」「機會就在風暴的中心。」

從6月13日開始，NASA無法與「機遇號」取得聯繫，據信由於缺少陽光，NASA不得不暫停運行以節省能源。「機遇號」於2003年7月7日發射升空，是美國宇航局火星探測車項目的一部分，它的目的是尋找並描述火星上的岩石和土壤，這些岩石和土壤可以提供火星過去水活動的線索。這些研究可能為研究人員提供關於地球上可能存在生命的關鍵信息。

在對漫遊者的關注之外，格雷布希說，對這些風暴的觀測為研究人員提供了大量關於天氣的數據，使他們能夠更準確地模擬大氣狀況，從而更接近能夠預測火星天氣的可能性。

格雷布希說，了解火星的天氣狀況也將有助於規劃NASA未來的任務。

格雷布希說:「如果我們能更多地了解火星的大氣狀況，我們就能在更有趣的地方著陸，比如那些有山丘和火山口的地方，而不是平坦的地形。」

格雷布希正在研究一種叫做集成火星大氣再分析系統(EMARS)的工具。該系統接受來自軌道飛行器的測量數據，如溫度或塵埃，並利用數據同化過程將信息與計算機模擬結合起來。在火星上，每隔6年，EMARS就會繪製出一系列關於風、溫度、壓力和塵埃的地圖。火星一年是687個地球日。

有了這些信息，灰樹可以追蹤沙塵暴的演變，並追蹤它們是如何從當地規模的沙塵暴發展到行星規模的。

除了跟蹤風暴，灰樹還可以使用EMARS來比較當前的沙塵暴和以前的風暴。這種方法對火星天氣模式隨時間的變化產生了重要的見解。

格雷布希希望埃米爾能夠幫助其他研究人員研究這顆行星，並幫助探索旅行的天氣系統和沙塵暴的可預測性。說到旅行的天氣系統，火星有季節、壓力系統和天氣預報，就像地球一樣。

研究這些沙塵暴和火星上的天氣也可能有助於研究地球。格雷布希說，火星中緯度地區的天氣系統與地球中緯度地區的相似。

Hartzel Gillespie是與Greybush合作的氣象學博士研究生，他研究火星的旅行天氣系統。Gillespie說，有一些假說認為天氣系統的風可能導致沙塵暴的形成。

「目前的火星沙塵暴將為這個假設提供一個有趣的案例研究，」Gillespie說。「如果我們能夠在未來證明這場沙塵暴是由一個特殊的旅行天氣系統造成的，那將是非常有趣的。」

當地和地區性的風暴每年都會在火星上發生，但是據估計，全球的風暴每三到四個火星年就會發生一次，也就是6到8個地球年。

全球風暴可能是由強烈的風把灰塵從地面上帶走——有時高達24英里的高度。當塵埃被帶到更高的大氣層時，它會被更快的風抓住，並能在地球上移動。塵埃落定需要幾周的時間。

「許多風暴從北半球開始，然後就消失了，那麼為什麼這次北方風暴會越過赤道，變得這麼大呢?」Greybush問道。上一次全球風暴發生在2007年。每一場風暴都是獨一無二的，這為案例研究提供了一個新的例子。

火星是最像地球的行星，因為它有相似的特徵和歷史，但像極端天氣的性質這樣明顯的差異，是研究人員想要了解的。

格雷布希說:「人們問我們為什麼要研究火星的天氣，答案很簡單，就是科學的好奇心。」「我們想知道其他星球上的風暴和天氣如何。」他們是相似的還是不同的?這些沙塵暴給了我們數據和對這些過程的洞察。

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