火星上的太阳晕！这个被“毅力号”火星车发现的火星天空景象从前被认为是不可能的

(2022-09-16 09:21:10)

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2022/9/16

2021年4月在中国看到的一个环绕太阳的晕。 (Image credit: VCG/VCG via Getty Images)

美国宇航局的“毅力号”火星车已经发现了一种科学家们从来在火星上已经丧失过希望的现象。

在地球上，当条件刚好时大气层中的冰晶能翘曲阳光来创造在太阳的两侧上的一个亮点的出现或者一个环它的晕。科学家们长期以来一直认为了一个类似的光学诡计也可能发生在其它行星上。尽管在火星表面上机器人探索者拍摄成千无数的天空照片，但科学家们还没有看到过一个太阳晕的任何迹象。

那是直到2021年12月15日。

在博尔德的非盈利研究所空间科学研究所的行星科学家马克·莱蒙告诉太空网站，“返回12月《毅力号》真的用一些图像惊讶了我们”。

他补充道，“”我一直参与这个很长时间了，我们已经在许多图像中寻找了晕，我观察了这个而我想 “我很难找到一个对这个的解释。因为一切一直是一个伪警报并只是看起来很像一个晕，我认为要用很多工作来弄清楚什么真的正在发生”。

天空中的冰

甚至在地球上，一个晕要用特殊条件来出现在太阳周围。

阳光不得不遭遇涡旋过地球的大气层的铅笔一样的冰晶，通常以高高在上的细卷云的形式。水冰晶的六角形结构规定晕的大小，在从太阳离开22度或者大约是伸长两臂的两个拳头的宽度上。

如果晶体太小或云太厚或太温暖，太阳就靠它自己------没有晕。大气层中其他化学物质的晶体能有一个类似的效应，但每种化学物质的晶体结构将创造一个分明大小的晕。莱蒙说，“它几乎就像一个告诉你这个元素是什么、粒子是什么形状的指纹一样，然后大小是一点点”。

火星大气层中的二氧化碳比水远更多，因此研究小组检查了一个干冰的晕晶体会创造多大，但这个计算不匹配毅力号已经看到的。

莱蒙和他的同事们也没有检查任何其他东西。

他们调查了是否相机本身可能已经创造了这个明亮的环，但这一特征与其他图像中的这些伪影不匹配。此外，这张奇怪的照片是毅力号跨天空中拍摄的五张照片的一个序列的部分，太阳和晕一样出现在三次，每次都出现在帧中不同的地方。

而且它绝对的不是尘埃。现在是一篇描述这项工作的论文的主要作者的莱蒙说，“我们已经得到了很多向你展示你从天空中得到尘埃什么种类特征的图片，我们确信你永远不会从那个得到一个晕。现在真的没有其他候选”。

2021年12月15日毅力号观测到的一个围绕太阳的晕的图像。毅力号捕捉到了一幅全景图，然后科学家们将这包成帧。. (Image credit: NASA/JPL-Caltech/Mark Lemmon)

研究一个外星大气层

科学家们已经花了几十年时间研究火星大气层，既是一种理解火星的方式也是一种更普遍地理解大气层的方式。

莱蒙说，“每个有一个大气层的行星都是大气层怎样工作的一个实验室。我们通过观察它的一个例子并然后试图如果事情略有一点不同它会看起来是什么样子找出它不能完全的理解某些东西”。

尽管过去几十年来轨道器的舰队已经围绕了这颗红色星球收集大气数据方面杰出的，但科学家们需要来自表面更多的观望。莱蒙说，“我们能在火星上任何地方了解关于大气层的一切------观察云层、观察沙尘暴、观察尘魔------我们必须验证它在火星表面是怎样演出的，在那里天气重要的”。

这就是为什么“毅力号”像它之前的火星着陆器和火星车使命一样配备有一个小型气象站，也是为什么科学家们不让火星车的摄像头坚决的指向地面的。“毅力号”甚至携带天空相机，一台每个火星天只抬头看并拍摄图像的相机，来自火星车的导航摄像头的许多照片也显示一大片天空。（NavCam拍下了其中莱蒙识别晕的照片。）

围绕太阳一个晕的出现确实教科学家们关于火星的大气层，特别是冰晶能比科学家已经直接测量的任何晶体都更大。但手头仅有一个例子，莱蒙还在犹豫来得出任何全面的结论