藝術(shù)家對(duì)火星沙塵暴中的電的印象。Credit: NASA
（神秘的量化地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Talia Ogliore, Washington University in St. Louis）：火星因其強(qiáng)烈的沙塵暴而臭名昭著，其中一些沙塵暴揚(yáng)起的電火的全武漢江漢外圍上門（本地高端外圍）外圍vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)灰塵足以被地球上的望遠(yuǎn)鏡看到。
當(dāng)塵埃粒子相互摩擦?xí)r，星塵響就像在火星沙塵暴中一樣，暴中它們會(huì)帶電，球影傳遞正負(fù)電荷，研究就像你拖著腳走過地毯時(shí)產(chǎn)生靜電一樣。量化
強(qiáng)電場在地球上的電火的全沙塵暴中形成，所以這種情況也發(fā)生在火星上也就不足為奇了。星塵響但是暴中武漢江漢外圍上門（本地高端外圍）外圍vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)接下來會(huì)發(fā)生什么呢？可能不是像我們在地球上預(yù)期的那樣，突然出現(xiàn)閃電。球影
相反，研究圣路易斯華盛頓大學(xué)的量化行星科學(xué)家Alian Wang認(rèn)為火星上的放電可能看起來更像是微弱的輝光。(沒有一個(gè)火星著陸器、電火的全火星車或其他任務(wù)捕捉到它的真實(shí)照片。)
“這可能有點(diǎn)像地球極地地區(qū)的極光，高能電子與稀薄的大氣物質(zhì)發(fā)生碰撞，”藝術(shù)與科學(xué)地球與行星科學(xué)研究教授王說。
不管有沒有華而不實(shí)，這個(gè)火星人的“人造羅拉”仍然具有強(qiáng)大的沖擊力。
王在《地球物理研究快報(bào)》雜志上的新研究表明，沙塵暴中的電力可能是火星氯循環(huán)的主要驅(qū)動(dòng)力。
作為背景，科學(xué)家認(rèn)為氯是火星上“可移動(dòng)”的五種元素之一(其他元素是氫、氧、碳和硫)。這意味著氯以不同的形式在火星表面和大氣之間來回移動(dòng)。在地面上，氯化物沉積物——類似于地球上的鹽灘或淺鹽灘——分布廣泛。這些氯化物沉積物可能形成于火星的早期歷史，是從鹽水中沉淀出來的氯化物鹽。

美國宇航局的火星勘測軌道飛行器在2007年11月拍攝了這張沙塵暴的特寫照片。Credit: NASA
在這項(xiàng)新的研究中，王展示了一種將氯從地面轉(zhuǎn)移到火星空氣中的特別有效的方法，即通過火星塵埃活動(dòng)中產(chǎn)生的放電引發(fā)的反應(yīng)。
王和她的合作者進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，從普通氯化物中獲得了高產(chǎn)量的氯氣——所有這些都是通過在類似火星的條件下用放電轟擊固體鹽來實(shí)現(xiàn)的。他們使用華盛頓大學(xué)的行星模擬艙(稱為行星環(huán)境和分析艙，簡稱PEACh)進(jìn)行了這些實(shí)驗(yàn)。
“這項(xiàng)研究揭示的普通氯化物中氯的高釋放率表明了一種很有希望的途徑，可以將表面氯化物轉(zhuǎn)化為我們現(xiàn)在在大氣中看到的氣相，”英國開放大學(xué)的研究員、新研究的共同作者凱文·奧爾森說。
“這些發(fā)現(xiàn)為火星塵埃活動(dòng)能夠驅(qū)動(dòng)全球氯循環(huán)提供了支持。通過ExoMars示蹤氣體軌道飛行器，我們看到了與全球和區(qū)域沙塵暴相一致的重復(fù)季節(jié)性活動(dòng)，”他說。
在火星上比在地球上容易
“摩擦起電是我們太陽系中一個(gè)常見的過程，火星塵埃活動(dòng)是電荷積累的強(qiáng)大來源，”王說，他是該大學(xué)麥克唐納空間科學(xué)中心的研究員。“火星上稀薄的大氣使得積累的電場更容易以靜電放電的形式分解。事實(shí)上，在火星上比在地球上容易一百倍。”
參與20世紀(jì)70年代登陸火星的海盜任務(wù)的科學(xué)家首次提出沙塵暴可能是紅色星球上新的反應(yīng)化學(xué)的來源。
然而，塵埃活動(dòng)的化學(xué)效應(yīng)很難研究。某些任務(wù)機(jī)會(huì)，如2016年發(fā)射的ExoMars斯基帕雷利EDM，以失敗告終。科學(xué)家轉(zhuǎn)向模型和實(shí)驗(yàn)研究。

美國宇航局的火星勘測軌道飛行器在2012年3月拍攝了這張沙塵暴沿著亞馬遜平原蜿蜒前行的照片。Credit: NASA
近年來，王和其他科學(xué)家發(fā)表的研究表明，當(dāng)靜電放電與火星上富含二氧化碳的環(huán)境中的氯鹽相互作用時(shí)，它可以生成高氯酸鹽和碳酸鹽，并以氣體形式釋放氯。
但是這項(xiàng)新的研究是第一次嘗試量化這些化學(xué)產(chǎn)品在沙塵暴事件中實(shí)際產(chǎn)生的數(shù)量。
“反應(yīng)速度是巨大的，”王說。“重要的是，在短時(shí)間中等強(qiáng)度靜電放電過程中釋放的氯是百分之一的水平。”這意味著在7個(gè)小時(shí)的模擬靜電放電實(shí)驗(yàn)中，每100個(gè)氯化物分子中至少有一個(gè)被分解，然后將其氯原子釋放到大氣中。
王說，碳酸鹽和高氯酸鹽的形成率相似，但略低，在百分之幾和千分之幾的水平。
這些高產(chǎn)量讓王和她的團(tuán)隊(duì)相信，火星塵埃活動(dòng)可能與最近火星任務(wù)揭示的三種全球現(xiàn)象有關(guān)。
她說，放電可能與全球火星表層土壤中極高濃度的高氯酸鹽和碳酸鹽有關(guān)。從數(shù)量上來說，觀察到的濃度范圍的高端可以通過沙塵暴引發(fā)的放電在不到一半的亞馬遜時(shí)期內(nèi)積累，亞馬遜時(shí)期是火星歷史上最近的時(shí)期，被認(rèn)為始于大約30億年前。此外，氯化物釋放的氯原子的高產(chǎn)量可以解釋2018年和2019年塵季期間在火星大氣中觀察到的高濃度氯化氫，當(dāng)時(shí)假設(shè)1至10厘米厚的火星表面灰塵將被全球沙塵暴揚(yáng)起。
“據(jù)我們所知，沒有其他方法可以做到這一點(diǎn)，”王說，“尤其是在釋放氯的量如此之高的情況下。”