什么是 火星“天气预报”?

“春光明媚,欢迎光临火星。”
什么是 火星“天气预报”?
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国家航天局公布“天问一号”获取的首幅火星图像
(图源:国家航天局)
2月10日,中国首次火星探测任务“天问一号”探测器顺利实施近火制动,完成火星捕获,正式踏入环火轨道。
2月19日,美国“毅力号”火星车在火星成功着陆,将寻找火星上可能存在过的生命迹象。
2月22日,NASA发布了首个来自火星的音频,是“毅力”配备的麦克风捕捉到阵风的微弱爆裂录音。
2月24日发布了一张“毅力”号火星车在火星着陆点的壮观全景图。
在“天问一号”探测器接近与登陆火星的时候,
它可能会收到这样一份天气预报:
今日最高温度为-16℃,最低温度为-73℃,平均大气压823Pa,紫外线辐射水平居中,春光明媚,欢迎光临火星。
不过,当“天问一号”火星车上的气象仪器开始工作后,会传回更准确的火星天气数据。
01
为什么人类要探测火星?
火星探测的科学价值十分突出。
仅从气象学家关心的角度来看,随着如今我们对火星的认识,从大气层、表面到内部结构,从火星过去、演化到现在都有了一些了解,科学家会将火星作为地球的“样板”。
毕竟,在太阳系的八大行星中,火星与地球距离较近、二者有着相似的自转周期、火星上还有春夏秋冬四季更迭;2018年,科学家还在火星南极冰盖下发现了液态水的存在证据。
科学家渴望了解:
  • 是什么原因导致火星失去了水?
  • 它怎样从一个蓝色星球变成现在一片荒漠的红色星球?
  • 其大气环境是如何演化的?
  • 火星的今天有没有可能就是地球的明天?
什么是 火星“天气预报”?
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▲此前机遇号发现的“蓝莓”(赤铁矿结核)
和石膏脉(水合硫酸钙矿物)
均是火星曾有过温暖湿润环境的证据。
02
“毅力号”去火星都有哪些任务?
“毅力”号于2020年7月30日升空,在历经203天飞行后抵达火星,是NASA造访火星表面的第9个探测器,也是迄今为止最宏大的火星车探测任务,旨在寻找火星远古时期可能存在过的生命迹象,探索火星的地质和气候特征,为未来人类探索和登陆火星探路。
“毅力”号将是首个从火星采样以供送回地球的探测器,它从火星上采集的岩石和土壤样本未来将在其他火星探测任务中被带回地球。
“毅力号”是美国首个以天体生物学为重点的火星探测任务,它的目标是详细研究火星早期宜居性环境,寻找过去生命的迹象,并且识别和收集最有价值的岩芯和火壤样品,以便未来可以将它们带回地球进行更详细的研究;“毅力号”还将测试未来人类登陆火星所需的技术。
03
火星“天气”如何?
季节
此时“毅力号”所处的位置正是火星的春天。由于与地球具有相似的倾斜自转轴,火星上也有冬去春来的季节变化。火星上的一年相当于687个地球日,每个季节大概都要比地球上的长一倍。火星绕太阳公转的椭圆轨道比地球的偏心率更大,因此火星南北半球的四季差异更加显著。
气温
然而,不似地球寒来暑往,火星的四季基本都是寒冷干燥的。火星表面平均温度为-46℃,在不同的季节和时刻,其温度也会发生较大变化。在冬季,两极的最低温度为-143℃,在赤道的夏季中午最高温度为35℃。火星大气非常稀薄,其表面大气压不足地球的1%,再加上火星到太阳的距离更远,导致火星的地表平均温度远远低于地球。

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