在火星赤道火山上探測到的霜凍顯示了意想不到的氣候動態和古老的天氣模式，為了解火星的水循環和大氣條件提供了洞察力，這對未來的火星任務至關重要。由行星科學家組成的國際小組在火星塔西斯火山頂上探測到了成片的水霜，這些火山不僅是紅色星球上最高的火山，也是整個太陽系中最高的火山。

這個模擬透視斜視圖顯示的是奧林帕斯山，它不僅是火星上最高的火山，也是整個太陽系中最高的火山。火山直徑約600 公里。圖片來源：ESA/DLR/柏林大學（A. Valantinas）

該研究小組今天（6月10日）發表在《自然-地球科學》（Nature Geoscience）雜誌上的最新研究報告稱，這項發現標誌著首次在地球赤道附近發現霜凍，挑戰了人們對地球氣候動態的現有看法。

布朗大學博士後研究員Adomas Valantinas 說：”我們認為在火星赤道周圍不可能形成霜凍，因為陽光和稀薄大氣的混合使地表和山頂白天的溫度相對較高–這與我們在地球上看到的情況不同，在地球上你可能期望看到結霜的山峰。

奧林帕斯山的冰霜以藍色為底色。圖片來源：ESA/DLR/柏林大學

根據這項研究，霜在日出後只存在幾個小時，然後就會在陽光下蒸發。冰霜的厚度也非常薄，可能只有百分之一毫米厚，也就是一根頭髮絲的寬度。儘管如此，它還是相當巨大。根據研究人員計算，在寒冷的季節裡，每天至少有15 萬噸水在地表和大氣之間交換。這大約相當於60 個奧林匹克規格的游泳池。

塔西斯是火星上發現冰霜的地區，這裡有許多火山。它們聳立在周圍的平原上，高度是地球珠穆朗瑪峰的一到兩倍。例如，奧林帕斯蒙斯火山（Olympus Mons）的寬度相當於法國。

冰霜位於火山口，即火山爆發時在山頂形成的大凹陷。研究人員認為，這些山脈上方的空氣循環方式創造了一種獨特的小氣候，使得薄薄的霜斑得以形成。

研究人員認為，透過模擬霜凍的形成過程，科學家可以揭示火星的更多秘密，包括了解水的存在位置和流動方式，以及了解火星複雜的大氣動態，這對於未來的探索和尋找可能的生命跡象至關重要。

研究人員利用歐洲太空總署微量氣體軌道器上的彩色和立體表面成像系統（CaSSIS）拍攝的高解析度彩色影像探測到了霜凍。隨後，歐空局”火星快車”軌道飛行器上的高分辨率立體照相機和痕量氣體軌道飛行器上的”發現火星”中陰和掩星分光計的獨立觀測結果對這些發現進行了驗證。

這項工作包括分析30,000 多張圖片，以初步找到霜凍，然後確認它的存在。瓦蘭提納斯根據影像的拍攝地點、拍攝時間（如一天中的時間和季節）來篩選影像。這種細緻的方法有助於分離出顯示水霜的光譜特徵以及水霜在火星表面形成的位置。

瓦蘭提納斯於2018 年開始分析這些影像。大部分的工作是在國外攻讀博士學位期間完成的，但部分重新分析工作是在布朗大學期間完成。

轉學到布朗大學後，瓦蘭提納斯計畫繼續探索火星奧秘，同時轉向天體生物學。他將在布朗行星科學家傑克-穆斯塔德（Jack Mustard）的實驗室工作，研究可能孕育微生物生命的古代熱液環境的特徵。美國國家航空暨太空總署（NASA）領導的火星取樣返回任務有一天可能會將這些環境中的樣本帶回地球。

瓦蘭提納斯說：”地球以外生命的第二次起源這一概念一直吸引著我。”

編譯來源：ScitechDaily