使十五年 “眷侣”“永别”的火星沙尘暴究竟有多厉害—从火星吹到了地球！

引言：我们有没有想过，一粒沙尘，可以飞到5500万公里，甚至4亿公里之外的地方，如果亲眼看到这粒不远万里而来的沙尘，一定会大受触动，发自内心觉得“活久见”，你一定猜不到，能把一粒沙尘送至光年之外的地球的原因，竟然是火星沙尘暴，让我们一起来探索一下，火星沙尘暴究竟有多厉害。

近日，美国宇航局（NASA）的朱诺探测器（Juno）意外的发现了一个奇怪的现象：从火星吹出的尘埃一片一片地快速向太阳系内部移动，地球也“未能幸免”，其中一些也落在了地球上。

NASA的科学家最先在观测阿拉斯加首府朱诺市（Juneau）星空的时候，发现一些不明粒子流，以为是朱诺探测器的燃料泄漏。

朱诺号探测器是美国2011年发射的木星探测器，在2016年进入木星轨道后便开始围绕木星收集这颗太阳系最大的行星资料，此前人类从未如此近距离的观察这颗太阳系的巨无霸，在2018年12月21日美国航空航天局公布朱诺号探测器已经完成了16次环绕飞行任务，并且发回了许多最近拍摄的木星表面照片，让人清晰的看到这颗诡异却又美丽的行星模样。挺神奇的，木星探测器竟然收到来自火星的尘埃。

仔细分析发现，它们是从探测器的太阳能板上掉下来的细沙流。NASA公布这项发现的公文自嘲说，“这个昂贵的太阳能板居然成为了有史以来建造的一面最大、敏感度最高的沙尘探测器。”

这份3月9日发表于《地球物理研究：行星》（Journalof Geophysical Research:Planets）期刊的研究，使用朱诺探测器上的相机追踪这些沙尘暴的分布和路径，发现它们其实来自火星，其中一部分也进入了地球的大气层。

这些尘埃不断累积在探测器的太阳能板上，沙子“盛满”后漏出。

NASA戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）的首席研究员康纳尼（Jack Connerney）表示，尽管这些沙子很细很轻，但是它们量大、速度快，以每小时1.6万公里的速度打到太阳能板上，随时都在磨损探测器，幸好探测器的太阳能板能够坚固。

火星上的沙尘暴一刮起来可是“经久不衰”，那么，火星沙尘暴究竟是什么样？

（1）风速大到难以想象

火星按离太阳由近及远的顺序为第四颗行星。肉眼看去，是一颗引人注目的火红色的亮星。火星上平均温度为-23℃，大气稀薄，水分极少。在干燥的火星表面，遍地都是红色的土壤和岩石。火星上每年都要刮一次让人难以想象的特大风暴。根据中国科普博览网报道，地球上17级风力，相当于超级台风的风力，风俗可达60米/秒以上，而火星上的风俗竟高达180米/秒，是地球上的三倍。

台风 地球沙尘暴 火星沙尘暴

（2）风暴可席卷整个星球

火星沙尘暴会形成80公里高的尖塔状结构，这种强烈的风暴足以将火星表面的蓄水池吸干。

这两项研究基于2018年火星天气数据，当时遮天蔽日的尘暴席卷了整个火星，导致美国宇航局“机遇号”探测器出现任务意外而终止。

研究人员在风暴中观察到巨大的尘塔结构，宽度接近美国罗德岛州，高度达到80公里，将气体蒸汽和灰尘颗粒送入火星大气层。研究人员指出，这些尖塔可以将水蒸汽从火星表面释放至火星高层大气，在那里强太阳辐射可能导致水蒸汽与尘埃颗粒分离。

科学家表示，火星每隔十年左右就会出现这种巨大尘塔结构的全球性风暴，汉普顿大学科学家尼古拉斯汉文斯说：正常情况下，这些灰尘大约一天时间就降落至火星表面，但在全球风暴期间，尘塔结构会持续数个星期。

尘塔就像“太空电梯”，观测者能够看到它将火星大量表面物质输送至火星大气层，之前汉文斯研究工作表明，火星尘暴可以将水蒸汽和灰尘颗粒带入火星上层大气，这将解释火星表面出现的周期性小型白云。

科学家以前知道太阳周围有很多尘埃云围绕着，推测它们来自遥远的小行星，缓慢地漏进太阳系内围区域。

（3）为何火星沙尘暴如此猛烈

为什么火星上能形成如此之大的沙尘暴呢？从科学角度来讲，目前依然尚无定论。但是，火星和地球有相似之处，一些科学家进行了类比分析。和地球一样，火星的季节是因为围绕太阳公转而产生的。但火星的轨道离心率高于地球，火星绕太阳的公转轨道没有地球那么圆。根据NASA的报道，当火星运行到轨道近日点前后，则会明显变热，相当于火星南半球的夏季。此时太阳对火星表面的加热作用比较大，热空气上升，尘埃扬起，尘暴开始形成，并且慢慢扩展。

（4）机遇号被吹散架了吗

还记得电影《火星救援》刚开始的画面么？

火星上一场强沙尘暴来袭，让前来科考的宇航员面临紧急撤退。此时飞船倾斜越来越严重，甚至不得不靠燃烧燃料来保持平衡。但是，由于火星表面的大气密度很小，能够将宇航员陷入险境的尘暴在火星上是不可能真实发生的。打个比方，如果你想在火星上放一只风筝，需要比地球上高很多的风速，才能把它吹上天空。地球与火星沙尘暴最大的区别在于火星大气压很小，大气层稀薄。所以即使以同样的风速吹相同的物体，强度是不同的。因此，火星上确实有沙尘暴，但并不像电影《火星救援》展示的那样。即使是火星最大的全球性尘暴也不可能吹翻或扯破主要的机器设备，所以NASA还可以找到“机遇”号，只是永远唤不醒它了。

（5）火星沙尘暴并不是无害的

虽然火星沙尘暴破坏力不强，但是火星的沙尘粒子非常细小且带有微静电，它们会附在任何物体的表面，甚至钻入机器设备内部，使机器发生故障无法正常运转。而且，沙尘覆盖对太阳能电池板同样是个大问题，即使是非常小的沙尘暴，也可能卷起很多沙尘覆盖在电池板上，没有足够的阳光直接照射到太阳能面板上，也就无法提供充足的电力。然而，当太阳辐射抵达火星表面后，会再次加热火星表面的空气，而远离表面的空气依旧较冷。冷热两种空气在一起产生对流，可能会再次将沙尘扬起，可能会引起更大规模的尘暴。当全球性尘暴来临时，在火星表面工作的漫游车或着陆器等设备需静静等到尘暴结束。早在2019年2月12日晚，一首《我们会再次相见》在美国国家航空航天局（NASA）控制中心响起。这是NASA与失联8个月的“机遇”号火星探测器最后一次联系，然而并没有得到回应。

时间回到2018年5月底。火星上暴发剧烈沙尘暴，影响范围相当于火星1/4的表面积。

2018年6月10日，“机遇”号向地球发回最后一条信息显示电量不足，科学家猜测是因为巨量的沙尘遮蔽了阳光，令采用太阳能的“机遇”号系统自动进入休眠状态。

之后，NASA仍持续试图联系“机遇”号，对它进行了上万次的“呼唤”，并期望沙尘暴减弱后，“机遇”号能够像之前遭遇多次困难后突出重围、重新启动。

但是，火星上的沙尘暴一刮起来可是“经久不衰”，被沙尘暴吞噬8个月的“机遇”号仍然杳无音信，网友们纷纷在社交媒体上表示哀悼。

2019年2月13日，NASA正式宣布“机遇”号火星车任务已经结束，功成身退。

“机遇”号已经持续探索火星15年，行驶距离超过45公里，发回了近22万张照片，包括15张火星360度彩色全景图。

它找到在有水环境中形成的赤铁矿；发现了火星上有水的证据以及可能适应微生物生存的环境。

“机遇”号在2018年失联前最后一张“完整”自拍，成为它的绝唱。多么让人悲伤，不忍想象，“机遇”在遮天蔽日的沙尘暴中多么无助。

“机遇”号正是经历了一场让太阳能电池板“窒息”的火星沙尘暴之后难以被再次唤醒，NASA才不得不宣布放弃唤醒“机遇”号火星车。

NASA表示，有了朱诺探测器的发现，科学家更加了解这些宇宙尘埃的来源和路径，这有助于规划未来探测项目的路线，尽量避开这些沙尘暴。

探索火星是为了我们的地球，登陆火星，是全人类的梦想，但火星稀薄的大气、巨大的沙暴，复杂的地形和琢磨不透的风向，这些充满未知的环境，一切都难不倒像无数坚毅果敢可爱奋战在航天一线的科研工作人员一样的“天问”一号环绕器和“祝融号”探测器，截至2021年7月30日，开始越野的“祝融号”火星车在火星表面工作75个火星日，累积行驶708米。环绕器在轨运行372天，两器状态良好，各系统工作正常。同根自同心，幅幅传真情，希望这对来自中国的“眷侣”可以长长久久，永不失联，爱情永不变！