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在过去的二十年里 ， 科学家们在火星上的许多地方发现了冰 。 大多数火星冰都是从像 NASA 的火星勘测轨道飞行器这样的轨道卫星上观测到的 。但是 ， 从远高于地表的地方确定冰的颗粒大小和灰尘含量是具有挑战性的 ， 而冰的这些方面对于帮助科学家确定冰的年龄和沉积方式至关重要 。
因此 ， 亚利桑那州立大学的行星科学家阿迪亚·库勒（Aditya Khuller） 和菲利普·克里斯滕森（Philip Christensen）以及华盛顿大学的地球冰雪专家斯蒂芬·沃伦（Stephen Warren）开发了一种新方法来确定火星上的冰中灰尘含量究竟是多少 。
通过将来自美国宇航局凤凰号火星着陆器和火星勘测轨道器的数据与用于预测地球上雪和冰川冰亮度的计算机模拟相结合 ， 他们能够成功匹配火星冰的亮度并确定其尘埃含量 。 他们的研究结果最近发表在AGU的《地球物理研究杂志：行星》上 。
火星是一颗尘土飞扬的行星 ， 它的大部分冰被灰尘覆盖 ， 而且比我们在地球上可能看到的新鲜雪还要黑得多 。 冰上覆盖的灰尘越厚 ， 冰变得越黑越暖 ， 这会影响它的稳定性和随时间的演变 。 在某些条件下 ， 这也可能意味着火星上的冰可能会融化 。
上图：少量火星尘埃如何降低亮度并改变火星雪颜色的图示 。图表中的彩色线条（蓝色、红色、黄色和紫色）对应于少量灰尘将纯雪（由黑线表示）的亮度降低到纯火星尘埃（由灰线表示）的亮度的程度 。 每种类型的雪/尘的模拟“颜色”显示在黑框中 。请注意含 0.1% 灰尘的雪的颜色与纯灰尘的颜色非常相似 ， 这在沙尘暴过后在好奇号火星车上也能看到 。
“这些覆盖着厚厚灰尘的黑冰有可能融化几厘米 。 ”库勒说 ， “并且任何由融化产生的地下液态水都将受到覆盖在火星上的冰层的保护 ， 不会在火星微弱的大气层中蒸发 。 ”
上图：美国宇航局凤凰号火星着陆器在地表以下几厘米处挖出的冰 。 红色和蓝色框表示右侧显示的亮度测量位置 ， 蓝色代表冰 ， 红色代表土壤 。
根据他们的模拟 ， 他们预测凤凰号火星着陆器挖出的冰是由过去数百万年的某个时候降雪形成的 ， 类似于以前在火星中纬度地区发现的其他冰沉积物 。
库勒说：“人们普遍认为 ， 火星在其历史上经历了多次冰河时代 ， 而且火星中纬度地区暴露的冰块似乎是这种古老的被灰尘污染的降雪的残余物 。 ”
对于下一步 ， 该团队希望进一步分析火星上的冰暴露情况 ， 评估冰是否真的会融化 ， 并了解更多关于火星气候历史的信息 。
上图：随着雪粒的生长和变粗 ， 雪粒之间的空气量减少 ， 冰看起来更暗 。 这减少了冰内光反射的次数 ， 并增加了光被冰吸收的可能性 。 随着颗粒变大 ， 亮度降低 ， 旧雪、和冰川冰看起来比新鲜干净的雪更暗 。 右图说明了雪中的空气如何逐渐减少形成冷粒雪冰 ， 并最终形成冰川冰 。
【二氧化碳|新研究显示，火星积雪被灰尘覆盖，可能会融化】“我们正在开发改进的火星冰的计算机模拟 ， 以研究它如何随时间演变 ， 以及它是否可能融化形成液态水 ， ”库勒说 ， “这项研究的结果将成为我们工作不可或缺的一部分 ， 因为了解冰的颜色会直接影响它的温度 。 ”
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