首次发现！欧空局航天器观测首次发现火星奥林匹斯山上的霜|大气层|奥林匹斯山|欧空局|火星|航天器|轨道器

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翻译：刘思慧

校译：孙宇峰

审阅：牧夫天文校对组

美编：苏奕月

后台：李子琦

https://sorae.info/astronomy/20240616-frost-mars.html

发现

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图注：2022 年11月30日利用火星快车飞船上的HRSC高分辨率立体相机拍摄的火星上的奥林匹斯山（Credit: ESA/DLR/FU Berlin; Acknowledgements: A. Valantinas）。

这一发现是由伯尔尼大学博士生Adomas Valantinas领导的研究小组报告的。Valantinas曾在欧洲空间局主导的火星任务ExoMars上工作，该任务于2016年抵达火星。他自2018年以来一直在分析搭载在火星痕量气体轨道器（TGO）上的彩色立体表面成像系统（CaSSIS）提供的高分辨率图像。在2022年11月25日上午（当地时间7:11am）拍摄的奥林匹斯山图像中，Valantinas发现了蓝色沉积物。

开头的图像显示的是奥林匹斯山的早晨，拍摄于2022年11月30日，即CaSSIS图像拍摄五天之后，由欧空局火星快车航天器上的高分辨率立体相机（HRSC）拍摄。研究小组通过分析来自CaSSIS、HRSC和TGO的光谱仪NOMAD的数据，确定了在奥林匹斯山的山顶，以及阿尔西亚山、阿斯克劳山和刻拉尼俄斯山丘等塔尔西斯地区的火山山顶上发现了霜。在这项研究中，从发现霜的第一张图片开始计算，最终分析了三万多张图片。

▲利用火星快车上的 HRSC 高分辨率立体相机获取的数据和数值高程模型绘制的奥林帕斯山斜视图。垂直方向增强了5倍（Credit: ESA/DLR/FU Berlin;: A. Valantinas）

虽然火星上的霜只有1/100毫米（10微米）厚，但覆盖的面积却很大。据估计，每天在地表和大气层之间循环的水量约为15万吨，相当于约60个标准奥林匹克游泳池。

Valantinas称，因为稀薄的大气层和白天的阳光共同作用，使低地表面和山峰上的温度都相对较高，因此人们一直认为火星赤道附近不可能出现霜冻。然而，奥林匹斯山和其他山峰上的霜被认为是由高耸的塔尔西斯山脉上方的特殊大气环流造成的，这种环流在凹陷的火山口内形成了独特的小气候（局部气候）。

此外，塔尔西斯群山的霜在寒冷季节只存在日出前后的几个小时，随着太阳的升高就会消失，因此可观测的季节和时间段有限。Valantinas强调，除了这些时间性因素外，许多火星轨道器都处于与太阳同步的轨道上，只能在下午进行观测。然而，TGO 和火星快车的观测时间更为灵活，它们可以全天候进行观测，包括在清晨对地面进行观测。这也是我们至今未能发现霜的一个原因。

ExoMars HRSC拍摄的奥林匹斯山图像由欧空局于2024年6月10日发布。