火星的大氣層非常稀薄,密度約為我們在地球上的密度的一百分之一,而引力所吸引的力量僅略大于我們在地球上感受到的強度的三分之一。結果,沙塵暴可能會遍及全球。對于未來的火星任務,重要的是了解行星的通風狀況并預測其情緒。
由地球物理研究所(IA)和里斯本大學(University of Lisboa)的加布里埃拉·吉利(Gabriella Gilli)領導的一項新研究,發(fā)表在《地球物理研究雜志》上,可能會改善我們描述和預測地球物理的方式火星天氣。這項研究表明,由空氣擾動引起的波在火星稀薄的空氣中向上移動會對整個大氣層產生強烈影響。
了解此過程可能解釋了在紅色星球上觀察到的太空任務與科學家用來確定其大氣如何工作的計算機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。它們可以通過許多過程產生,例如冷熱空氣相互作用或山上的氣流,所有這些都會擾亂大氣的穩(wěn)定層。
當這些波傳輸并釋放能量時,它們會導致風加快或減慢至微風。因此,已知它們在地球以及火星和金星的全球大氣循環(huán)中起作用。加布里埃拉·吉利說:“我們專注于對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儀進行的觀測之間的比較。”對流產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得多。
研究表明,重力波對火星晝夜潮汐的影響趨向于減慢50公里以上高度的風速,這與在火星上實際觀測到的情況更為一致。
作者使用了由巴黎的MétéorologieDynamique實驗室(LMD)開發(fā)的三維模型。該模型正在不斷更新,以更忠實地代表火星氣候。Gilli團隊的工作是這些更新之一。