博士論文質(zhì)疑與火星塵魔有關(guān)的普遍看法 _火星

博士論文質(zhì)疑與火星塵魔有關(guān)的普遍看法(Credit: NASA / JPL-Caltech)
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（作者：Marjukka Puolakka, Aalto University）：火星是距離太陽的第四近行星，它在許多方面讓人們著迷。對于大氣研究人員來說，這是一個有趣的課題，因為火星是我們太陽系中最像地球的行星。自1976年以來，登陸火星的探測器收集了火星動態(tài)天氣現(xiàn)象的信息。
在阿爾托大學(xué)（Aalto University）的博士論文中，Henrik Kahanpää研究了火星大氣壓力的測量，這不僅對模擬火星大氣非常重要，而且對了解其他行星的狀況也非常重要。
Kahanpää表示：“氣候變化增加了對地球大氣建模的需求。驗證地球氣候模型有效性的最終測試是將其與另一顆行星的模型進行比較。行星大氣模型在評估太陽系外發(fā)現(xiàn)的系外行星的狀況方面也很有價值。”
“2011年，美國國家航空航天局（NASA）將火星車送往火星，并在那里進行測量，這并非巧合。”
芬蘭火星測量技術(shù)
Kahanpää在芬蘭氣象研究所工作期間開始了博士研究。在那里，他參與了好奇號火星車壓力儀表的開發(fā) 。
芬蘭氣象研究所還為2008年登陸火星的美國國家航空航天局鳳凰號探測器提供了壓力儀。這些儀器基于芬蘭維薩拉公司開發(fā)的Barocap傳感器頭。盡管這些是發(fā)送到地球外的最精確的氣象儀器，但所有測量都受到不確定性的影響，尤其是在火星等惡劣和意外的條件下。
Kahanpää研究了影響這些壓力測量的不確定性源，并開發(fā)了校正算法來補償這些不確定性源。這些結(jié)果已用于開發(fā)目前在火星上運行的美國宇航局“毅力號”火星車的壓力儀表。論文表明，利用這些儀器可以以大約0.5%的精度測量另一個天體的表面大氣壓力。
“將鳳凰號探測器的修正壓力測量值與美國宇航局的維京登陸器的測量值進行比較，發(fā)現(xiàn)在20世紀70年代至2008年間，火星氣候沒有發(fā)生可測量的變化。”
除塵器
塵魔將塵埃帶到大氣中，對火星氣候的研究非常重要。它們的直徑可以超過一公里，高度可以超過十公里，盡管通常它們要小得多。
“在地球上，弱塵魔在停車場上旋轉(zhuǎn)秋葉，而強塵魔類似龍卷風(fēng) 。在火星稀薄的空氣中，塵魔是一個更為顯著的現(xiàn)象，因為從火星表面揚起的灰塵對火星的大氣流動產(chǎn)生了巨大影響。”
當(dāng)火星離太陽最近時，沙塵暴會將塵埃帶入火星大氣層。然而，當(dāng)火星距離太陽最遠時，大氣層也是塵土飛揚。人們懷疑粉塵惡魔是原因。Kahanpää的研究對這種普遍的看法提出了質(zhì)疑。
“我在“好奇號”的天氣測量中尋找漩渦的跡象，發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)漩渦的強度足以揚起塵埃。事實上，根據(jù)最近的研究，似乎其他小規(guī)模的現(xiàn)象，如斜坡風(fēng)，也能將大量塵埃帶到火星大氣中。”
有關(guān)塵魔的信息對于未來火星著陸點的規(guī)劃非常重要，因為它們會嚴重影響火星表面的設(shè)備。塵魔對火星著陸器也有好處，因為它們可能會清理探測器的太陽能電池板。正因為如此，美國宇航局的“勇氣號”火星車在地表上存活的時間比計劃的要長得多。