火星上首度发现干冰雪花

齐郁

火星表面飘落着“雪花”，而构成雪花的冰品是固体二氧化碳，即干冰。这是太阳系内独一无二的气候现象。

科学家从美国航天航空局的火星侦察轨道飞行器观测资料中看到了最清楚的证据，证明火星正在降下由同态二氧化碳（干冰）所形成的雪花，甚至还可在火星表面形成干冰积雪。尽管探测时间跨越2006年和2007年的火星冬季，分别从云层上方和侧方采集并向地球发回数据，但研究人员直到筛选数据时，才注意并确认于冰降雪现象。

干冰云

固态二氰化碳，俗称干冰，必须在-125℃的环境下才能产生，比水凝结成冰所需的0℃还低很多。干冰雪花的出现提示科学家一个事实，那就是虽然火星某些区域可能与地球相似，但火星和地球其实仍是环境迥异的两颗星球。

干冰雪花发生在火星南极的冬季。火星南极极冠的干冰量会随季节而变化，但无论季节如何改变，始终都会残存一部分的永久极冠。这个事实，科学家早在几十年前就已知晓了。2008年，美国航空航天局的“凤凰”号也曾在火星北半球观测到水冰形成的雪花。

科学家分析了搭载在火星侦察轨道飞行器上的火星气候探测器观测到的数据，寻找位于正头顶和旁边的云朵。这个仪器利用可见光至红外光九个波段的亮度，来检测火星大气中的粒子与气体，并由此获得关于温度、粒子大小和浓度等信息。科学家主要分析了火星南极区在2006年—2007年冬季的观测数据，从中鉴别出火星南极上空有一朵直径宽达500千米、持续存在的高耸干冰云。此外，在南纬七八十度之间，也有其他一些小一点、存在时间短一点的干冰云。

分析结果

这些云朵出现期间。云中的干冰粒子大到足以降落到地面。另外，当仪器指向地平面方向时，云朵的红外光谱特征很清楚地显现干冰粒子，以及这些粒子向地面延伸的景象。经由这种观测方式，火星气候探测器便能分辨大气中和地面的干冰粒子。

火星南极的永久极冠是火星表面唯一终年存有干冰的地方。极冠军的干冰在夏季会升华而进入大气中，从而他得极冠面积缩小，到了冬季则会沉积在极冠而使极冠面积扩大。不过科学家一直不明白，在冬季的南极极冠大气中，二氧化碳气体到底是如何沉积到极冠上的？是经由雪花飘落，还是直接在地面结霜？从这次最新的分析结果来看，雪花最容易积聚在永久极冠的顶部。而干冰雪花的发现，意味着无论雪花还是结霜，都与永久极冠为何长久存在有密切关联。