【澳大利亚每日航天网站2009年9月17日报道】 行星科学研究所(PSI)的科学家已经成功绘制出第一幅详细描述火星极地地区干冰(固态二氧化碳)含量的地图。这幅地图同时描述了干冰厚度随季节的变化情况。
PSI的高级科学家Thomas H. Prettyman称,这次绘图采用的数据来自美国的“奥德赛”火星探测器的中子光谱仪。最近在《地球物理研究》杂志上发表的论文《利用中子光谱仪分析火星极冠的季节性特征》记述了这次绘图工作。Thomas H. Prettyman 是这篇论文的主要作者。
这些光谱数据是“奥德赛”火星探测器收集的两个火星年的数据。它们使得Thomas H. Prettyman和他的同事们能够精确地确定火星极冠上干冰的厚度随时间的变化情况。Thomas H. Prettyman称,随着季节的更替,火星极地地区接受的光照发生变化,导致该地区干冰的含量发生变化,火星极冠上百分之二十五的大气随着季节发生变化。
为了回答关于火星气候历史的基本问题,包括火星的天气条件可能在遥远的过去适合人类的生存,人们需要了解目前火星大气的详细情况。极冠上干冰的厚度取决于几个因素:例如地面和大气吸收的太阳能以及从低纬度流动过来的携带干冰的暖空气。在火星北极地区,干冰的沉积物主要集中在一个叫做Acidalia的地区。出现这种情况的原因可能是来自火星北极附近的博雷亚莱峡谷寒风的作用。在火星的南半球,干冰的沉积物主要集中在一个叫做南极剩余极冠的地区,这个地方偏离南极,终年有干冰的沉积物。Thomas H. Prettyman和他的同事认为火星南极季节性极冠不对称的主要原因是地表组成的变更。
剩余极冠的外部是混合着岩石和土壤的水冰,在夏天水冰会被加热,这延迟了秋季干冰的形成。另外,储存在富含水的地区的热量在秋天和冬天会渐渐释放出来,这就进一步延迟了干冰的形成。Thomas H. Prettyman和他的同事还利用中子光谱仪确定了当二氧化碳凝固的时候,高纬度地区的大气中还有多少非凝固态的气体(氩气和氮气)。
Thomas H. Prettyman称,科学家们观察到在秋季和冬季时,南极地区不凝固的气体富集在一起。不同时间观察到的氩气和氮气浓度的变化提供了关于当地大气循环模式的信息。这包括冬季极地涡旋出现的时间和强度,这种气旋抑制了氩气和氮气与低纬度气体的混合。关于干冰厚度和分布的精确数据以及关于非凝固气体浓度的季节性变化的数据将帮助科学家完善火星大气环流模型。这将有助于人们更深入地了解大气动力学以及火星的气候随时间的变化情况。在漫长的极夜里,中子光谱仪对确定干冰的厚度起到了至关重要的作用。不像光学技术,中子光谱仪不需要光照,能够在黑夜里观察和描述季节性极冠的详细情况,这是以往的观测仪器做不到的。
PSI的高级科学家Thomas H. Prettyman称,这次绘图采用的数据来自美国的“奥德赛”火星探测器的中子光谱仪。最近在《地球物理研究》杂志上发表的论文《利用中子光谱仪分析火星极冠的季节性特征》记述了这次绘图工作。Thomas H. Prettyman 是这篇论文的主要作者。
这些光谱数据是“奥德赛”火星探测器收集的两个火星年的数据。它们使得Thomas H. Prettyman和他的同事们能够精确地确定火星极冠上干冰的厚度随时间的变化情况。Thomas H. Prettyman称,随着季节的更替,火星极地地区接受的光照发生变化,导致该地区干冰的含量发生变化,火星极冠上百分之二十五的大气随着季节发生变化。
为了回答关于火星气候历史的基本问题,包括火星的天气条件可能在遥远的过去适合人类的生存,人们需要了解目前火星大气的详细情况。极冠上干冰的厚度取决于几个因素:例如地面和大气吸收的太阳能以及从低纬度流动过来的携带干冰的暖空气。在火星北极地区,干冰的沉积物主要集中在一个叫做Acidalia的地区。出现这种情况的原因可能是来自火星北极附近的博雷亚莱峡谷寒风的作用。在火星的南半球,干冰的沉积物主要集中在一个叫做南极剩余极冠的地区,这个地方偏离南极,终年有干冰的沉积物。Thomas H. Prettyman和他的同事认为火星南极季节性极冠不对称的主要原因是地表组成的变更。
剩余极冠的外部是混合着岩石和土壤的水冰,在夏天水冰会被加热,这延迟了秋季干冰的形成。另外,储存在富含水的地区的热量在秋天和冬天会渐渐释放出来,这就进一步延迟了干冰的形成。Thomas H. Prettyman和他的同事还利用中子光谱仪确定了当二氧化碳凝固的时候,高纬度地区的大气中还有多少非凝固态的气体(氩气和氮气)。
Thomas H. Prettyman称,科学家们观察到在秋季和冬季时,南极地区不凝固的气体富集在一起。不同时间观察到的氩气和氮气浓度的变化提供了关于当地大气循环模式的信息。这包括冬季极地涡旋出现的时间和强度,这种气旋抑制了氩气和氮气与低纬度气体的混合。关于干冰厚度和分布的精确数据以及关于非凝固气体浓度的季节性变化的数据将帮助科学家完善火星大气环流模型。这将有助于人们更深入地了解大气动力学以及火星的气候随时间的变化情况。在漫长的极夜里,中子光谱仪对确定干冰的厚度起到了至关重要的作用。不像光学技术,中子光谱仪不需要光照,能够在黑夜里观察和描述季节性极冠的详细情况,这是以往的观测仪器做不到的。