好奇號火星車捕捉到火星夜光云奇觀

NASA好奇號火星車于1月17日通過一段16分鐘的錄像（加速約480倍循環播放），捕捉到火星天空中漂浮的夜光云（亦稱暮光云）。畫面中從云層墜落的白色羽狀物是二氧化碳冰晶，它們會在接近火星表面時因溫度升高而蒸發。Credit:NASA/JPL-Caltech/MSSS/SSI

這些火星云雖然看似與地球云層相似，但其成分包含冰凍二氧化碳（干冰）。在好奇號桅桿相機（Mastcam）拍攝的新圖像中，紅綠相間的云層在火星暮色中飄動。這些圖像記錄了第4,426個火星日（任務第17年）的16分鐘內，夕陽余暉通過散射為云層染上色彩的現象。

這些云層有時甚至會產生彩虹色光澤，形成“珠母云”。由于亮度較低，它們僅在日落后、云層處于極高位置時可見。

火星云的奧秘
火星云由水冰或高海拔低溫下的二氧化碳冰構成（火星大氣中二氧化碳占比超95%）。二氧化碳云是唯一能產生彩虹光澤的類型，新圖像中可見其漂浮在約60至80公里高空。白色羽狀冰晶可下墜至地表上方50公里處后蒸發，而圖像底部短暫出現的水冰云則以相反方向飄動。

暮光云的曙光

火星暮光云于1997年由NASA探路者號首次發現，好奇號直到2019年才首次捕捉到其彩虹色光澤。這是好奇號連續第四個火星年觀測此現象，其出現于南半球初秋時節。

科羅拉多州太空科學研究所大氣科學家馬克·萊蒙（Mark Lemmon）領導的團隊去年在《地球物理研究快報》發表論文，總結了好奇號前兩季的觀測成果。他表示：“我永遠記得第一次看到彩虹色云層時的震驚，如今我們已能預測其出現時間。”

每次觀測都為研究火星云粒子大小和生長速率提供新線索，進而揭示火星大氣特性。

未解之謎

為何二氧化碳冰云未在其他區域出現？好奇號所在的蓋爾隕石坑（赤道以南）與探路者號的阿瑞斯谷（赤道以北）均觀測到此類云層，但2021年登陸北半球杰澤羅隕石坑的毅力號卻未發現。科學家推測，火星某些區域可能具備特殊形成條件。

萊蒙提出“重力波致冷”假說：二氧化碳本不應在此凝結，但未知因素可能通過重力波降溫促使其成冰。“火星重力波機制尚不明確，為何暮光云僅存于特定區域仍待探索。”

桅桿相機的局限

新圖像中云層被部分圓形邊框截斷，因左側34毫米焦距相機濾鏡輪卡位所致。但NASA噴氣推進實驗室團隊仍能使用該相機及右側100毫米高分辨率相機進行彩色成像。

好奇號最新動態

完成對“蓋迪茲谷河道”(Gediz Vallis)的考察后，好奇號正前往新區域研究“蜂窩構造”——由地下水形成的蛛網狀裂縫。近期，它還探訪了綽號“原始峽谷”的撞擊坑（直徑20米），分析坑周巖石成分。淺坑邊緣因侵蝕嚴重，暗示其形成于數百萬年前。

撞擊坑研究有助于挖掘深埋地下的有機物，這些分子或比地表巖石更完好保存，為探索數十億年前火星宜居性提供關鍵線索。

參考https://www.nasa.gov/missions/mars-science-laboratory/nasas-curiosity-rover-captures-colorful-clouds-drifting-over-mars/