本报讯 美国布朗大学的研究人员与合作者在火星寒冷清晨的古火山山峰上观察到了水霜。该发现支持了这些巨型火山上的局部大气环流在火星表面和大气的水体交换中发挥了作用。相关研究结果6月10日发表于《自然-地球科学》。

塔尔西斯火山群位于火星热带纬度内，这里有高达21千米的奥林匹斯山。探测器观测到水冰云并测得塔尔西斯火山群上方大气的水蒸气含量局部增加，说明该区域可能存在活跃的水循环。不过，这些热带地区的平均表面条件并不利于水霜形成，而且能证明在低纬度区域发生冷凝的直接观测证据很有限。

布朗大学的Adomas Valantinas和同事分析了欧洲空间局“痕量气体轨道器”采集的影像，并在火山峰和奥林匹斯山的火山喷口发现了冰沉积物。这些沉积物只出现在火星寒冷季节的清晨。

研究团队利用气象模型模拟发现，表面温度支持这些霜由水而非二氧化碳组成的结论。这些模拟还显示，大气穿过高耸的塔尔西斯火山时产生的大气环流模式——类似于地球高山诱导的微气候，形成了塔尔西斯火山产生水霜的条件。

研究人员估计，塔尔西斯火山上可能形成的霜冻总质量约为15万吨水冰，在火星冷季，这些霜冻可能每天在火星表面和大气之间交换。虽然这只占火星大气中水蒸气总量的一小部分，但可能对局部表面环境非常重要。（冯维维）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-024-01457-7