火星的大氣層非常稀薄,密度約為我們?cè)诘厍蛏系拿芏鹊囊话俜种?,而引力所吸引的力量僅略大于我們?cè)诘厍蛏细惺艿降膹?qiáng)度的三分之一。結(jié)果,沙塵暴可能會(huì)遍及全球。對(duì)于未來的火星任務(wù),重要的是了解行星的通風(fēng)狀況并預(yù)測(cè)其情緒。
由地球物理研究所(IA)和里斯本大學(xué)(University of Lisboa)的加布里埃拉·吉利(Gabriella Gilli)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究,發(fā)表在《地球物理研究雜志》上,可能會(huì)改善我們描述和預(yù)測(cè)地球物理的方式火星天氣。這項(xiàng)研究表明,由空氣擾動(dòng)引起的波在火星稀薄的空氣中向上移動(dòng)會(huì)對(duì)整個(gè)大氣層產(chǎn)生強(qiáng)烈影響。
了解此過程可能解釋了在紅色星球上觀察到的太空任務(wù)與科學(xué)家用來確定其大氣如何工作的計(jì)算機(jī)模擬之間的某些差異。
大氣重力波是通過大氣傳播的空氣密度和溫度的微小波動(dòng)。它們可以通過許多過程產(chǎn)生,例如冷熱空氣相互作用或山上的氣流,所有這些都會(huì)擾亂大氣的穩(wěn)定層。
當(dāng)這些波傳輸并釋放能量時(shí),它們會(huì)導(dǎo)致風(fēng)加快或減慢至微風(fēng)。因此,已知它們?cè)诘厍蛞约盎鹦呛徒鹦堑娜虼髿庋h(huán)中起作用。加布里埃拉·吉利說:“我們專注于對(duì)大氣的三維模擬與火星偵察軌道飛行器上的火星氣候探測(cè)儀進(jìn)行的觀測(cè)之間的比較。”對(duì)流產(chǎn)生的引力波模型中包含了一些合理的物理解釋,可以解釋觀測(cè)和模擬之間剩余的某些差異。”
根據(jù)目前的研究,這些波似乎與晝夜溫度差異引起的整個(gè)大氣的周期性振蕩(稱為日潮)相互作用。在火星上,由于其薄薄的外殼,這些潮汐比地球上的潮汐要強(qiáng)得多。
研究表明,重力波對(duì)火星晝夜潮汐的影響趨向于減慢50公里以上高度的風(fēng)速,這與在火星上實(shí)際觀測(cè)到的情況更為一致。
作者使用了由巴黎的MétéorologieDynamique實(shí)驗(yàn)室(LMD)開發(fā)的三維模型。該模型正在不斷更新,以更忠實(shí)地代表火星氣候。Gilli團(tuán)隊(duì)的工作是這些更新之一。