火星上一片引人注目的云层，可能源于出人意料的物理机制。
阿瑞斯山延展云的形成可能无需尘埃来启动
阿尔西亚山细长云每天在火星春季和夏季出现，是一条飘逸细长的云带，位于阿尔西亚山火山下风向。这张云团图像由欧洲航天局火星快车探测器搭载的相机拍摄。 J.Cowart，欧空局，德国航空航天中心，柏林自由大学
J.Cowart，欧洲航天局，德国航空航天中心，柏林自由大学
火星上最奇特的云之一可能依赖于不寻常的物理机制才能形成
火星上的带状云，其长度可达四个大峡谷首尾相连的总和，可能在没有微粒作为成核核心的情况下形成，研究人员10月7日在《自然地球科学》杂志上报告称。这种被称为均质成核的云层形成方式，此前被认为仅在理论上可行，而不可能在自然界中发生。
微小颗粒（如尘埃或盐粒）悬浮在空气中，可作为凝结核，促成地球上的典型云层形成。但这一云物理过程似乎并不适用于阿尔西亚山细长云。除其惊人的长度外，这片由水冰构成的薄云还表现出显著的规律性：每年持续数月，每天均在同一位置——火星一座火山山坡上约45公里高的区域——稳定生成。
该团队尝试再尝试，但无法使用采用标准云物理的计算机模型重现云彩的形成过程，包括其长长的尾巴和稳定的循环周期，巴黎大气动力学实验室（LMD）的天体物理学家弗朗çoisForget表示。
火星表面普遍存在尘埃。但就高空中稀薄大气而言，形成云朵的尘埃颗粒难以保持悬浮。该现象可能是尘埃颗粒聚集后最终沉降的结果，行星物理学家何塞埃尔南德斯贝尔纳尔（JorgeHernándezBernal）指出，这是最合理的解释，因此云的形成缺乏种子显得证据不足。
精准捕捉火星云层的特征
每天在火星的某些季节，一道细长的云雾会在阿瑞亚斯蒙斯火山的坡面上出现，这一现象在持续三小时的观测图片中得以记录。这种云的形成机制一直是个谜。一项新的模拟研究引入了特殊的物理模型，即云可以在没有初始物质的情况下形成，该方法首次成功复现了火星阿瑞亚斯蒙斯延展云的形态与出现时间。
团队模型显示，当气流掠过火山时引发湿润气流快速抬升，该高度处压力降低使气流膨胀并迅速冷却。
新冷却的空气所含水分是其饱和容量的10万倍，团队模型表明，这种过饱和水分会通过均相成核过程迅速形成更稳定的冰晶。气流将正在形成的云向外输送，从而造就了该云特有的细长形态。
尽管该模型并未完全吻合卫星观测数据，但它确实捕捉到了导致冷空气团反复出现的机制，如同真实云层每日重复显现一般。
该研究令人惊讶，因为同种形核通常在我们研究领域被视为这一理论概念，解释人员为美国马里兰州巴尔的摩联合州立大学大气与行星科学教授、NASA盖迪斯空间飞行中心研究人员（未参与该研究）。
这是他们以模型所讲述的颇具说服力的故事，但仅代表单一视角或一种看法，奥克塔维根据此表示，未来支持该团队发现的测量数据将提供更多确定性。赫内曼贝尔纳尔表示，他计划通过测试其他解释来验证该研究。
甚至在火星之外，这项研究也引人深思。以往研究表明，在地球上，陨石烟尘可为大气高层——即中间层——的云层形成提供凝结核，不过也有少数研究提出，均质成核过程可能同样起作用。如今，科学家在火星上提出了均质成核机制，埃尔南德斯贝纳尔表示：这或许会促使人们更加关注地球上的类似过程。
BY: Allie Skalnik
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自： https://www.sciencenews.org/article/mars-cloud-homogenous-nucleation
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