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鳳凰號首次拍到火星旋風照片
【文匯專訊】航局「鳳凰」號火星探測器日前拍攝到6幅火星塵旋風(dust devil)的照片，這是「鳳凰」號首次拍攝到此類照片。美國宇航局的科學家稱，這些塵旋風很可能是由火星白天和夜晚的溫差引起的，目前並不會對「鳳凰」號構成威脅。
據新浪科技報道，美國宇航局的科學家稱，塵旋風又被稱「風魔」，是由地面強烈增溫而生成的小旋風，以捲起地面塵沙和輕小物體形成旋轉的塵柱為特徵。其實，早在5月底「鳳凰」號火星探測器降落之前，火星軌道偵察飛船就已經拍攝到了「鳳凰」號降落地點塵旋風的照片。高達1000米的沙塵柱像龍捲風一樣急速旋轉前行。但是，科學家們一直不清楚火星表現的這種塵旋風現象到底有多麼頻繁。最近，「鳳凰號表面立體成像儀」於一日之內拍攝到了至少六股塵旋風。這6股塵旋風直徑大約為2到5米，比起火星軌道偵察飛船所拍攝到的塵旋風要小得多。科學家們將需要花數日或數周時間進行不間斷的觀測，以確定火星上的塵旋風到底是一種經常現象，還是一種偶然現象。
塵旋風是由氣流中的漩渦所形成，火星表面的熱空氣在上升過程中捲起地面的沙塵。由於火星的重力相對較小，才導致塵旋風達到如此的高度。在拍攝這組塵旋風照片的同一天，火星表面的氣壓明顯下降。「鳳凰」號上的壓力計比以往記錄呈現急驟的下降趨勢。據加拿大約克大學彼德-泰勒介紹，「在整個拍攝任務中，我們一直在觀測這種漩渦結構。最終發現這種漩渦結構使得當天的氣壓急驟下降，持續時間至少20到30秒。在過去幾周內，漩渦結構氣流的強度在不斷增加。現在這種漩渦的強度已足夠捲起火星表面的沙塵，最終形成塵旋風。」
出現這種變化的原因在於火星表面晝夜溫差在不斷增大。「鳳凰」號著陸於火星北極地區。該地區目前正處於夏季，但在12月後將進入冬季。現在，火星表面白天最高溫度已基本穩定在零下30攝氏度左右，但到夜間溫度會急驟下降，甚至可能接近零下90攝氏度。據「鳳凰」號火星登陸器的製造者、美國洛克希德-馬丁空間系統公司項目經理愛德-希德威介紹，以目前的強度，這種塵旋風不會對任何太空船構成威脅。「火星表面的空氣稀薄。太空船能夠承受塵旋風所帶來的風力載荷。」其實，塵旋風可以清除火星探測器表面的灰塵，使得探測器表面的太陽能電池板接受更充足的陽光。
愛德-希德威介紹說，火星與太陽之間的距離比地球遠，所以地表溫度比地球要低一些，而且火星大氣稀薄幹燥，保溫性能差，晝夜溫差更大。塵旋風是由於地面局部增熱不均勻而形成的一種特殊的旋轉對流運動。在塵旋風形成的過程中，外圍空氣通過貼近地面的薄層被地面加熱後流向中心部位，外圍空氣的旋轉能量在中心部位得到加強形成塵旋風，其旋轉能量是熱泡原來具有的旋轉能量的局部集中和一部分勢能轉化而形成的，其旋轉方向是由熱對流泡的初始旋轉方向所決定。塵旋風中心的低壓和急速的上升氣流可使大量沙塵揚起，不同直徑的沙塵顆粒在塵旋風的作用下運動軌跡不同，因此捲起不同大小沙塵的塵旋風的外形也是不同的。
在此前進行的探測中，「鳳凰」號已經在相對較深的火星土壤中找到了有水存在的證據。據美國科學家介紹，「鳳凰」號曾利用其配備的機械臂挖掘出一些呈塊狀的火星土壤樣本。科學家們發現，當這些樣本暴露在火星大氣中一至兩天後，它們會變得較為鬆散。對這一現象的一種解釋是--火星土壤中存在著少量的液態水。科學家們計劃再進行一些新的試驗，以便最終確證在火星土壤中是否有液態水存在。「鳳凰」號探測器上用於檢測導電性的探頭發現，火星大氣中的水分含量會發生週期性的變化，但與此同時，火星土壤卻始終保持著幹燥狀態。「鳳凰」號此前已經對那些尚未被挖掘地區土壤的導電性進行了測量。接下來，「鳳凰」號將會對火星表層下土壤的導電性進行測量。
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