火星上首度發現干冰雪花

齊郁

火星表面飄落著“雪花”，而構成雪花的冰品是固體二氧化碳，即干冰。這是太陽系內獨一無二的氣候現象。

科學家從美國航天航空局的火星偵察軌道飛行器觀測資料中看到了最清楚的證據，證明火星正在降下由同態二氧化碳（干冰）所形成的雪花，甚至還可在火星表面形成干冰積雪。盡管探測時間跨越2006年和2007年的火星冬季，分別從云層上方和側方采集并向地球發回數據，但研究人員直到篩選數據時，才注意并確認于冰降雪現象。

干冰云

固態二氰化碳，俗稱干冰，必須在-125℃的環境下才能產生，比水凝結成冰所需的0℃還低很多。干冰雪花的出現提示科學家一個事實，那就是雖然火星某些區域可能與地球相似，但火星和地球其實仍是環境迥異的兩顆星球。

干冰雪花發生在火星南極的冬季。火星南極極冠的干冰量會隨季節而變化，但無論季節如何改變，始終都會殘存一部分的永久極冠。這個事實，科學家早在幾十年前就已知曉了。2008年，美國航空航天局的“鳳凰”號也曾在火星北半球觀測到水冰形成的雪花。

科學家分析了搭載在火星偵察軌道飛行器上的火星氣候探測器觀測到的數據，尋找位于正頭頂和旁邊的云朵。這個儀器利用可見光至紅外光九個波段的亮度，來檢測火星大氣中的粒子與氣體，并由此獲得關于溫度、粒子大小和濃度等信息。科學家主要分析了火星南極區在2006年—2007年冬季的觀測數據，從中鑒別出火星南極上空有一朵直徑寬達500千米、持續存在的高聳干冰云。此外，在南緯七八十度之間，也有其他一些小一點、存在時間短一點的干冰云。

分析結果

這些云朵出現期間。云中的干冰粒子大到足以降落到地面。另外，當儀器指向地平面方向時，云朵的紅外光譜特征很清楚地顯現干冰粒子，以及這些粒子向地面延伸的景象。經由這種觀測方式，火星氣候探測器便能分辨大氣中和地面的干冰粒子。

火星南極的永久極冠是火星表面唯一終年存有干冰的地方。極冠軍的干冰在夏季會升華而進入大氣中，從而他得極冠面積縮小，到了冬季則會沉積在極冠而使極冠面積擴大。不過科學家一直不明白，在冬季的南極極冠大氣中，二氧化碳氣體到底是如何沉積到極冠上的？是經由雪花飄落，還是直接在地面結霜？從這次最新的分析結果來看，雪花最容易積聚在永久極冠的頂部。而干冰雪花的發現，意味著無論雪花還是結霜，都與永久極冠為何長久存在有密切關聯。