研究預測下一場火星上的全球性沙塵暴事件

兩張來於NASA火星全球測量者號的火星軌道攝影機的圖片展示了，當南部地區因沙塵暴活動而積聚起的陰霾形成全球性的分布時，星球表面產生了急劇變化，兩張圖片的拍攝相隔時間為一個月。

與沒有發生全球性沙塵暴（藍綠色曲線之間的寬頻）的時期相比，從圖中可以看出2016年（深藍色曲線）與過去五年間火星上發生的全球性沙塵暴（橙色曲線及其間寬頻）的相似性。水平線是火星年份。

火星上發生的全球性沙塵暴很快將更容易被預測—這對於未來到達這裡的宇航員們十分有益—如果下一場沙塵暴是按照過去發生過的模式發生的話。

一項基於該模式的預測公布，在接下來幾個月里，火星將遭遇一場全球性沙塵暴。「到今年10月29號，火星將處於本季沙塵暴的中值。根據我們發現的歷史模式，自29日起的接下來幾周或者數月里，我們相信，一起全球性沙塵暴的發生概率非常大。」來自NASA噴氣推進實驗室JPL的行星科學家James Shirley說道。

火星上的局部地區沙塵暴頻發。這些局部塵暴偶爾會成長或者合并為局部天氣系統，主要發生在南部的春夏之際，此時火星距離太陽最近。在極端情況時，局部塵暴會產生環繞星球的塵霾，使得其下方的地表特徵模糊不清。然而有幾次塵霾演變成了真正的全球性沙塵暴，比如說，第一艘火星軌道太空船，NASA的水手九號，就於1971年遇到了重大沙塵暴。弄清楚在火星年哪一年會發生，環繞星球或全局的沙塵暴的預測模式是一項挑戰。

最近一次火星塵暴發生在2007年，嚴重削減了兩輛NASA火星車對太陽能的接收，直到各自遠離了半個星球後才活躍起來—「勇氣號」和「機遇號」。

「2007年的火星塵暴是火星車登陸後所遇到的最大危機，」來自JPL的火星車項目經理John Callas說道，「在那幾周幾乎沒有陽光來充電的情況下，我們不得不採取特殊方式以保證它們存活下來。每台火星車每天只能充幾分鐘的電，這個量能夠維持它們的溫度，然後一直關機到第二天，甚至切斷了和地球的聯繫。而塵暴期間最糟糕的幾天里，火星車們是完全自力更生的。」

塵暴還會給來到這顆紅色星球的宇航員們帶來巨大的挑戰。儘管火星上的風力強度並不像電影《火星救援》中開場時描述的那麼誇張，漂浮在風暴中的塵埃依然會影響電子器件和人體健康，還有，如前所述切斷太陽能。

自從1924年起，火星上籠罩著全球性沙塵暴的情形被觀測到有九次，其中最近五次分別發生於1977、1982、1994、2001和2007年。此類事件的實際數量無疑更大。有幾年，沒有軌道飛船近距離地觀測火星，在最有可能發生塵暴的季節里，火星不過是靠著地球上的望遠鏡監測著。

Shirley於2015年發表在《Icarus》雜誌上的文章報道了，某次他將一個變數分析鏈接到火星的軌道運動時，發現了全球塵暴的發生模式。當火星運行至太陽系重力場中心時，其他行星會對它的動量造成影響。這樣的影響會隨著一個大約為2.2年的周期持續作用，而這個時間已經超過了火星自身完成一個軌道周期的長度：約1.9年。這兩個周期的相互作用不斷地改變。Shirley發現，在塵暴季節的第一階段，火星動量開始增加時，全球性沙塵暴趨於產生。歷史記錄顯示，在動量減少的年份里，塵暴季節的第一階段里沒有發生過一起全球塵暴。

這篇文章指出，現在火星上的塵暴季節形勢，和過去發生過全球塵暴的年份里情況非常相似。在接下來的幾個月里，對於火星大氣的觀測結果將驗證前述預測是否正確。

馬琳空間科學系統公司的研究員們，根據置於火星勘測軌道飛行器上的火星彩色成像攝像機觀測到的數據，每周發布一次火星天氣報告。八月底時，南半球所生成的一系列局部塵暴，已經在九月初成長為一個主要區域性沙塵暴，但是在月中時便以消退，並沒有演化為全球性的塵暴。研究者們正在密切關注下一個區域塵暴時會發生什麼。（翻譯：錢丹辰 校核：汪慧）

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