火星表面的变暗可能在过去 20 年中缓慢地使这颗行星变暖。研究人员根据红色星球气候模型报告称,其沙子的亮度或暗度对其大气温度有很大影响。他们发现,深色岩石吸收的热量会掀起风,吹走闪亮的尘埃,留下更深色的岩石。但研究人员表示,预测的变暖趋势很难证实,并且可能会随着沙子的移动而随时发生变化。
过去三十年的快照显示,红色星球表面的广大区域已经变亮或变暗了 10% 或更多,总共反射了约 20% 的入射阳光。为了确定反照率(反射率)的变化是否会影响气候,研究人员将 1976 年至 1978 年的海盗号轨道飞行器照片(绘制了该行星的明亮和黑暗区域)与 1999 年至 2000 年的照片进行了比较,当时火星全球勘测者号发现了更黑暗的火星。
他们将反照率数据输入火星气候模型,该模型模拟了一年中的温度和风型变化。团队成员、加利福尼亚州山景城卡尔·萨根中心的行星科学家洛里·芬顿说,在模型中,变暗的表面加热了其上方的空气,促使当地尘卷风的形成,从而卷起明亮的尘埃颗粒。她说,较暗的区域也经历了更强的风,因为暖空气涌向较冷的区域并上升,从而引起湍流。
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芬顿及其同事在本周的《自然》杂志上报告称,两个时代之间反照率的差异对应于约 0.65 开尔文(华氏一度)的变暖。他们指出,行星南极附近夏季气温的升高可能解释了为什么极地冰盖在过去四年中一直在缩小。芬顿说,变暖过程实际上是在清理 1970 年代巨大的沙尘暴之后留下的残余,那场沙尘暴将尘埃撒遍了火星各地。
然而,记录这种趋势可能很棘手。行星的大气温度逐年波动太大,无法发现逐渐变暖的趋势。“这不可能,”芬顿说,“在火星上发生的其他过程中,例如大型沙尘暴,不可能检测到我们的信号。”“因此,数据并没有证明我们是错误的,但它也太有限,无法证明我们是对的。”
科罗拉多州博尔德市西南研究所的火星大气建模师蒂姆·迈克尔斯说,结果表明反照率对火星气候的重要性,并提供了更好的证据证明反照率变化确实发生。“我当然认为它普遍温暖了大气层,”他说,假设反照率是逐渐变化的。
但他指出,与地球的全球变暖不同,火星的变暖将完全取决于尘埃模式——这种模式可能会发生变化。“如果我们明天发生一场大型沙尘暴,这一切都可能瞬间改变。”