火星北半球春季的特点是大气动力活动丰富。这种活动发生在极冠边缘，通常通过当地沙尘暴的存在来揭示。
一项新研究更深入地探讨了两个问题 火星沙尘暴 2019 年发生在火星北极附近。云的图案与地球惊人地相似，表明形成过程类似。
欧洲航天局的火星快车在春季监测了北极的风暴。研究发现，火星上搅动着令人惊讶的类似地球的云图案，让人想起地球热带地区的云图案。
船上有两个摄像头 “火星快车 – 视觉监控摄像机 (VMC) 和高分辨率立体摄像机 (HRSC) – 以及 NASA 火星勘测轨道飞行器上的 MARCI 摄像机，从轨道上拍摄了风暴图像。
VMC 图像序列展示了风暴如何在几天内呈现出反复出现的增长和消失的循环。 HRSC 图像的更广阔视野清楚地显示了螺旋结构。这些螺旋的范围从 1000 公里到 2000 公里，与地球中纬度和纬度地区的温带气旋具有相同的成因。
这些图像揭示了一个特殊的现象 三月。他们表明，火星沙尘暴是由规则间隔的较小云细胞组成，这些云细胞排列得像谷物或卵石。在云中也可以看到纹理 地球大气.
VMC 图像序列展示了风暴如何在几天内反复出现增长和消失的循环。 HRSC 图像的更广阔视野清楚地显示了螺旋结构。这些螺旋的范围从 1000 公里到 2000 公里，与地球中纬度和纬度地区的温带气旋具有相同的成因。
图像显示了一种特定的火星现象。他们证明，火星沙尘暴是由较小的云单元组成的，这些云单元均匀地间隔开并像谷物或卵石一样排列。地球大气层中的云也可以看到有纹理。
对流，即热空气由于密度低于冷空气而上升，从而产生可识别的纹理。当空气在微小云胞中心上升时，就会发生这种类型的对流，称为闭胞对流。云团周围的天空间隙是冷空气沉入热上升空气下方的通道。
On 地球，水存在于上升的空气中，凝结形成云。火星快车的尘埃云图像展示了同样的现象，但在火星上，上升的气柱是由尘埃而不是水组成的。充满灰尘的空气被太阳加热，使其上升并形成尘埃细胞。细胞周围有灰尘较少的下沉空气区域。这导致了在地球上的云图像中也可以看到的颗粒图案。
科学家们跟踪图像中细胞的运动来测量风速。结果发现，风以高达 140 公里/小时的速度吹过云层。这使得单元的形状在风的方向上变宽。尽管火星和地球的大气层混乱且动态，但大自然创造了这些有序的模式。
欧空局火星快车项目科学家科林·威尔逊表示， “当想到地球上类似火星的大气层时，人们可能很容易想到沙漠或极地地区。因此，令人非常意外的是，通过追踪沙尘暴的混乱运动，我们可以将其与发生在地球潮湿、炎热、显然非常不像火星的热带地区的过程进行比较。”
VMC 照片使得测量尘埃云的高度成为可能，这是一个重大发现。云层上方的高度 火星表面 是通过测量它们投射的阴影的长度并将该信息与太阳位置的知识相结合来确定的。研究结果表明，灰尘可以上升到地表上方 6 至 11 公里，而细胞的水平直径通常为 20 至 40 公里。
来自瓦斯科国家大学 UPV/EHU（西班牙）的 Agustín Sánchez-Levaga，他领导了 VMC 科学团队，并且是一篇论文的主要作者， 说过, “尽管火星上的沙尘暴行为不可预测，并且伴随着强风，但我们已经看到，在其复杂性中，锋面和细胞对流模式等有组织的结构可能会出现。”
“这种有组织的细胞对流并不是地球和火星独有的；金星快车对金星大气层的观测可以说显示出类似的模式。我们在火星干对流方面的工作进一步证明了对行星大气中发生的类似现象进行比较研究的价值，以更好地了解它们在不同条件和环境下的潜在机制。”
杂志参考：
- A. Sánchez-Lavega 等人。火星北极帽边缘纹理沙尘暴中的细胞模式和干燥对流。 伊卡洛斯。 DOI： 10.1016/j.icarus.2022.115183
