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近日,歐空局“火星快車”太空船像我們展示了一張火星的最新照片,原來火星是這麼的美麗和荒涼,這就是真實的火星!

這張照片向我們展示了塑造行星表面的自然過程,這裡展示的是北極地區的圖片,我們可以看到明亮的冰塊,深黑色的波谷,風暴和強風的跡象。在太陽系的所有行星中,火星的季節與地球最相似,儘管火星的一年時間大約是地球的兩倍,但是火星北極在整個季節裡經歷了許多變化。該地區被冰層覆蓋,冰層的成分和範圍都發生了微妙的變化。一年四季,厚厚的水冰覆蓋著這個地區。然後在冬季,當溫度降到-143°C的極端時,碳二氧化物開始凍結並從稀薄的空氣中析出,在水冰的頂部形成一層凍結的二氧化碳,那層冰凍的二氧化碳可以厚達兩米。同時,二氧化碳雲也會形成視線阻礙,影響我們觀測火星地面。

幸運的是,火星快車軌道飛行器有一個非常強大的照相機,叫做高解析度立體照相機(HRSC)。HRSC是一種功能強大的全綵色照相機,可以在整個火星表面成像。總的來說,它可以以大約10米的高解析度捕捉影象,HRSC的優勢在於對火星表面進行高解析度數字地形模型,以便為地球科學評估空間和時間表面過程提供地形背景。在HRSC中還有一個稱為超解析度相機(src)的通道,它可以以更高的解析度(2.3米/畫素,2.35平方公里)拍攝影象,因此src一般用於火星的特定區域。

這張圖片顯示了極地冰層的白色和火星塵埃的棕色和紅色。紅色和棕色的波谷看起來像是在冰的分割線,實際上它們是從北極中心向外輻射的螺旋波谷的一部分。從上面看,它們有點像斑馬條紋的圖案。

這張火星北極的背景圖揭示了一個漩渦狀的槽。科學家認為,喀塔巴風是造成這種不尋常模式的主要原因。喀塔巴風把高密度的空氣帶到低海拔地區。在火星上,它們從極地冰川和冰凍高原向山谷和窪地等低海拔地區輸送冷而稠密的空氣。同時,行星在旋轉,產生科里奧利效應。因此,它們不是形成從北極放射出來的直槽,而是形成從北極中心放射出來的螺旋形圖案。

另一張火星北極帽的圖片,顯示了冰層中有趣的漩渦狀槽。在地球上,科里奧利力在颶風和其他天氣現象的形成中很明顯,什麼是科里奧利效應呢?假定有一個旋轉游戲臺或者任何一個繞其中心旋轉的平臺,整個平臺的整體在旋轉,假定你站在中心附近的那個點上,想要直接從中心出發的一條直線上走向靠近外緣的某個點,在中心附近的出發點上,你取得了該點的速度,緩慢地運動。但是,當你向外走時,慣性效應使你保持緩慢運動,不過,當你越往外走的時候,你腳下的檯面轉動得越快:你本身的慢速和檯面的快速的結合,使你覺得你在被推向與旋轉運動相反的那個方向去。如果你從靠近中心的一點出發,向靠近外緣的一點走去,然後回頭向靠近中心的一點走去,而且沿著阻力最小的路徑前進,你就會發現,你走的路徑大體上是一個圓形。有人把它稱為“科里奧利力”,但它並不真是一種力,它只不過是慣性的結果。

這張是冰島附近的影象。空氣正湧進一個低氣壓區。當空氣移動時,它受到科里奧利力的作用,產生螺旋圖案。畫面左側有幾道雲。它們很可能是由小的區域性風暴引起的,這些風暴把灰塵踢到大氣中,導致了懸崖和斜坡的侵蝕,改變了地表的外觀和地形。

火星快車上的HRSC的主要目的是研究火星表面隨時間的變化過程,包括風和風暴,以及兩極的季節變化。極地的冰層是科學家們特別感興趣的,因為它們可能掌握了數百萬年來地球氣候變化的線索。這是因為當冰融化和凍結時,它與塵埃混合,在那裡沉積,見證了歷史。

一張火星的照片顯示了火星北部的極地冰蓋。即使在這個距離上,漩渦圖案也清晰可見。

“火星快車”號宇宙飛船自2003年開始繞火星執行。在那時,它用HRSC以10米/畫素的速度成像整個火星表面,用src選擇2米/畫素的區域。在這段時間裡,它擴大了我們對古代火星溼潤程度的理解,探測了行星的地下過程和結構,讓我們看到了火星未知的一面。

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