沙塵暴是地球上的一種自然現象,強風把地面大量沙塵吹起并卷入空中,使得空氣特別混濁,水平能見度小于1千米的嚴重風沙天氣。那么,在距離我們750萬公里之外的火星是否也存在這樣的天氣現象呢?其實,整個火星一年中有1/4的時間都籠罩在漫天飛舞的狂沙之中。
我們都知道,從地球上遙望,火星猶如一個桔紅色的球。這是由于火星土壤含鐵量甚高,每當沙塵揚起,整個火星表層充斥著紅色塵埃,猶如一片一片橘紅色的云彩。

相信看過科幻電影《火星救援》的朋友,對劇中的沙塵都留下了深刻的印象,就是一場毫無預兆的沙塵暴讓男主角孤獨地留在了火星上,沙塵暴又摧毀了他歷盡艱辛開辟的“土豆園”,將男主角步步逼向絕路。
其實,除了這些小沙塵,火星上每年都要刮起一次席卷全球并歷時幾個星期的特大沙塵暴,其風速高達每秒180米以上,是地球上大臺風風速3倍。1971年,美國的“水手9號”火星探測器剛剛走了一半的路程時,整個火星就被一場大沙塵暴所包圍。火星表面70~80千米的高空被塵埃籠罩,茫茫一片,根本無法觀測。這場特大沙塵暴連續不斷地刮了半年時間才漸漸平息下來。在后來才發現,在大沙塵暴時隱約可見火星赤道附近的4個超級大坑洞其實是4個高達25千米以上的大火山。
是什么原因導致火星上會發生如此大的沙塵暴呢?科學家們認為,這主要是因為太陽對火星表面的加熱作用比較大而產生的。
火星上的塵暴通常發生在火星運行到軌道近日點前后。由于火星自轉軸有明顯傾斜,日照的年變化形成明顯的四季變化,而且一季約為地球的兩倍長。再者,火星軌道離心率比地球大,造成日射量在一年當中變化更大,位于近日點時,南半球處夏季,比北半球遠日點夏季所造成的升溫更強。因此,隨季節交替,二氧化碳和水汽會升華和凝結而在兩極冠間遷移,驅動大氣形成環流,將沙塵粒子卷入高空,塵暴開始形成,并慢慢擴展形成全球性大塵暴。之后,太陽對火星表面的加熱作用開始減弱,火星上溫差減小,塵埃逐漸平息下來,回降到表面,一次長達好幾個月的大塵暴就這樣結束了。
關于火星沙塵暴,還有很多待解之謎需要我們去探索,我們國家的火星探測已經正式立項實施,在2020年前后將實現火星的巡視探測,“中華”牌火星車將要迎向強勁的火星沙塵暴,邁出移民火星的第一步。(編輯/夏冬)