筋斗雲？在火星上空發現1528千米長的雲團

在火星上的阿西亞蒙斯火山的下風側，發現了一縷神秘的白色雲團類似於中國經典神話影視齊天大聖孫悟空的筋斗雲一般划過天際還留下長長雲霧，綿延950英里(約1528公里)。歐洲航天局(European Space Agency)的數據顯示，火星雲團的存在似乎與其他雲團不同，它具有持久的「生命力」，從9月13日到11月12日，在阿西亞蒙斯(Arsia Mons)附近盤旋著長長的羽流。該機構的火星快車號(Mars Express)照相機一直在記錄這片多山雲層的圖像。巴黎國家科學研究中心的高級研究科學家弗朗索瓦說：在火星上，山地雲是很常見，但這是雲層的長度以及它的持續時間讓它變得有趣，通常它更局限於火山。

2018年10月10日，火星快車號上的一架照相機捕捉到了這張在火星上Arsia Mons上空的雲圖。圖片：ESA/GCP/UPV/EHU Bilbao, CC BY-SA 3.0 IGO

博科園-科學科普：可以排除火山噴發的原因，因為火山爆發的原因是，亞西亞火山至少有1000萬年沒有活動了，而它的峰值運動在大約1.5億年前就已經發生了。在大約12英里(20公里)高的地方，Arsia Mons是三個位於被稱為火星塔西斯地區的高地高原上古老火山群的最南端的火山。羽狀雲被稱為「地形雲」或「背風雲」，其形成是由於火星和地球山區常見的一些因素共同作用的結果。灰塵和冷空氣是主要成分。在火星上一場全球沙塵暴最終平息後，這些羽流的照片被拍攝下來。雖然沙塵暴會發生，但有時會發展成全球性的風暴，就像今年發生的那樣。

2018年9月21日ESA的Mars Express上的高解析度立體攝像機拍攝到了這一奇特的雲形成過程。圖片：ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

沙塵暴造成了黑暗的環境，降低了行星表面的熱量，增加了太陽輻射的吸收，並使大氣中的塵埃顆粒升溫，就像地球上的熱帶空氣一樣，當這種異常溫暖的空氣遇到地形特徵時，比如一座山或者古老的火山，比如雅典娜火山，當它被迫上升並越過火山，上升到更高的高度時，氣團中的擾動就會產生。在海拔較高的地方，空氣溫度更低，大氣更稀薄。當空氣冷卻到露點時，水就會凝結，形成水冰雲。在一定條件下，冰粒子不會升華(從冰直接轉化為水蒸氣)。因此雲將水冰輸送到很遠的地方，不斷被風更新。火星上的煙羽類似於飛機上不同持續時間的尾跡。

2018年11月12日阿西亞·蒙斯那片拉長的雲朵。圖片：ESA - European Space Agency, creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/igo/ CC BY-SA 3.0 IGO

這些來自飛機的熱排放痕迹也富含水蒸氣。如果空氣是寒冷和潮濕的，廢氣就會凝結並凍結，就像火星上溫暖潮濕的空氣遇到這些較高的地形特徵時所發生的情況一樣。至於為什麼火星煙羽的持續時間如此之長，忘了它與高濕度有關吧。空氣越潮濕，就越有可能在火山背風面的海面上，由風形成的雨雲在這麼長的一段距離內自我更新。可以推測，在遇到火山之前，空氣被水蒸氣『過飽和』，所以水冰一旦凝結就無法升華。事實上，相同的構造並沒有向更北的其他火山複製自己，這可能是北半球剛剛開始冬至的跡象，通常是一個沒有雲的時期，阿西亞·蒙斯所在的南半球剛剛開始夏季。

博科園-科學科普｜文：Elizabeth Zinecker/Live Science

博科園-傳遞宇宙科學之美

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！