火星上神秘的1000英里云彩背后的“异域物理”
在火星的春季和夏季,每天早晨,一朵细长且极长的云彩出现,随后又消失。这个轻盈的构造出现在火山阿尔西亚山附近,并逐渐拉长,直到超过1000英里——大约是从纽约到堪萨斯城的直线距离——然后消散。这个循环随后重复几个月。自2018年首次被探测器记录以来,科学家们一直无法找到这朵云存在的合理解释,这朵云通常被称为阿尔西亚山延长云(AMEC)。直到现在。最近,研究人员首次成功模拟了这朵云的形成,他们的结果表明,这可能是由一种在任何行星的气氛中从未直接观察到的物理过程驱动的。“我们发现需要包含一些异域物理……这些物理虽然在教科书中有所提及,但被视为理论,通常认为不会在自然中发生。它的确从未被看到过,”巴黎索邦大学的行星科学家、研究的主要作者霍尔赫·埃尔南德斯-伯纳尔在新闻发布会上说道。“一旦我们在模拟中包含这种物理,AMEC便如我们所希望的那样出现。”在地球上,云通常是在水蒸气在微小颗粒如尘埃或盐的存在下形成水滴或冰晶。而这项新研究发表在《自然地球科学》中,反而暗示AMEC可能通过所谓的均匀成核形成,蒸气在没有任何碎片帮助的情况下直接转变为冰晶。“这就像在房间中间出现凝结水滴,而不是在窗户上,”埃尔南德斯-伯纳尔解释道。“这是完全出乎意料的。”这种现象需要极端条件——在10分钟内温度骤降30摄氏度以及高相对湿度。阿尔西亚山火山也发挥了关键作用。当气流击中特高65,000英尺的火山时,会形成强大的波浪,将湿气带到高空,迅速发生。科学家们假设,类似的现象可以发生在其他行星的上层大气中,包括金星甚至地球,但从未被观察到。这并不令人惊讶,因为这种现象所需的极端空气湿度超过了地球上测得的任何值的100,000倍。在这次建模之前,也不知道火星上存在这些湿度水平。“我们对火星大气的信息远不如对地球的大气信息那么多,因此能够将AMEC再现到这个程度是一个重大成功,”埃尔南德斯-伯纳尔说,并补充道,“这个结果是非凡的。”这个故事最初出现在捷克共和国和斯洛伐克的WIRED上,已从捷克语翻译而来。
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