柏林德国航空航天中心（DLR）的科学家们创造了一种新工具，用于探索火星上空引人注目的云层。 火星"云图集"是一个可浏览的数据库，包含了20年来的云层和风暴图像，让人们对火星大气中这些特征的起源及其对了解火星和其他行星气候的影响有了新的认识。
这朵拉长的云是风吹过阿西亚蒙斯山脉时形成的。 在特定的季节里，它几乎每天都会形成，从清晨一直持续到中午。 图片来源：ESA/DLR/FU Berlin/A. 科瓦特
德国航天中心的 Daniela Tirsch 最近在柏林举行的 2024 年欧洲行星科学大会（EPSC）上介绍了这一向公众开放的杰出工具。
Vastitas Borealis 上的云街示例，北极附近的一大片区域大多没有环形山。 图片来源：ESA/DLR/FU Berlin/A. Cowart
云图中的图像是由高分辨率立体照相机（HRSC）仪器拍摄的，该仪器自2005年以来一直在欧洲航天局（ESA）火星快车航天器的轨道上运行。 虽然火星的大气层非常稀薄，但水和二氧化碳冰晶以及尘埃粒子会形成许多云层和尘暴现象。
"火星上的云和我们在地球天空中看到的云一样，种类繁多，引人入胜，其中还有一些红色星球独有的特征。 我最喜欢的现象之一是美丽的'云街'--在北部春夏季节，围绕着巨大的塔西斯火山隆起带和北部低地形成的一排排线状薄云。 虽然它们类似于地球上的积云，但它们是在不同的大气条件下形成的，"Tirsch 博士说。"我们还看到了令人印象深刻的尘埃云，它们可以扩散数百公里--幸运的是，我们在地球上没有经历过这种现象。"
这张图片展示了两种大气现象：白色的弯曲线条是重力波云，而棕色区域则是被风从地面掀起的尘埃。 灰尘扬起事件中可见的颜色变化可能表明风速非常快，该小组的其他成员目前正在对这一现象进行研究。 图片来源：ESA/DLR/柏林大学
尘埃在火星大气和气候中扮演着重要角色。 罕见的上涌事件会在大气中留下米黄色的尘埃。 在某些季节，气温和气压的巨大差异会导致比平时更强的风，从火星表面卷起大量尘埃。 从巨型火山顶部扩散的尘埃云呈现出喷发云的外观，尽管它们已经不再活跃。
利波是风遇到障碍物时产生的一种特殊云，在"背风"或顺风一侧形成。 利波的几何形状取决于障碍物的形状。 图片来源：ESA/DLR/柏林大学
每年在火星北极附近还能观测到大型螺旋尘暴和气旋系统。 研究这些现象对科学家了解火星大气和气团环流至关重要。
波纹状"重力云"是火星和地球上最常见的现象之一。 在两个半球的冬季中纬度地区以及南部冬季的塔西斯火山高原上空都能看到它们。 李波是一种特殊的重力云，可以在山脊、山脉和其他障碍物的下风侧形成重复的山脊形态。
所研究的某些类型的云只出现在特定的地点和季节；其他类型的云，如"暮云"，可以出现在一年中任何地方或时间的清晨。
Lee波是风遇到障碍物时产生的一种特殊云，在"背风"或顺风一侧形成。 Lee波的几何形状取决于障碍物的形状。 资料来源：欧空局/德国航天中心/柏林大学
人类资源卫星云图集将为了解云和风暴的物理特性和外观、发生时间及其位置提供宝贵的信息。 这些知识将有助于更好地了解火星上的大气动力学和气候周期，并为地球和金星等其他行星的气候研究提供资料。 德国航天中心团队已经利用该数据库绘制了全球地图，显示了各种类型的云的出现与季节和位置的关系。
蒂尔希博士说："由于欧空局已将火星快车至少延长至2026年，这将使我们能够不断充实这个数据库，并进一步完善我们对火星大气的了解。"
有关该数据库和科学应用的论文目前正在准备中。
编译自/SciTechDaily