NASA好奇号火星探测器观测到火星表面的尘卷风，火星上最近几个夏日午后，NASA好奇号火星探测器（NASA’s Curiosity Mars rover）上搭载的导航摄像头观察到盖尔环形山（Gale Crater）上几股夹杂着尘埃的旋风。阳光引起的地面升温导致空气上升形成对流，最终形成尘卷风。所有观测到的尘卷风都发生在探测器南部的方向上。视频中做了快进处理并提升了对比度，这样更容易观察到每幅画面之间发生的变化。

　　这张地图展示了NASA的好奇号火星探测器一项研究任务中涉及的两个地点，任务的目的是调查火星上的活跃沙丘。2015年下半年，好奇号抵达了一处新月形沙丘。2017年2月，探测器抵达了一处线性沙丘。 Credits: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona

　　在火星上，风统治着一切。在过去的几十亿年中，风不断改变着这颗红色星球的地貌，直至今日也是如此。科学家通过NASA的轨道飞行器和探测器的数据从大小两个维度展现了盖尔环形山中鬼斧神工的地貌风景。

　　NASA的好奇号火星探测器在夏普山（Mount Sharp）——一座位于环形山内的分层山（layered mountain）——的低坡上开始了第二项任务，研究位于夏普山西北侧的活跃沙丘。探测器同时也会研究携带尘埃的旋风，以查明在一天的时间内风能把沙堆移动多远。

　　NASA的火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter）对于盖尔环形山的观测已证明了长期风蚀的模式和频率，这有助于解释这一怪相：在一个冲击形成的环形山中间出现了一座分层山。

　　“轨道飞行器的角度让我们能看到全貌，夏普山的每个角度以及盖尔环形山的区域环境。这些可以与探测器提供的细节和地面实况结合起来。”德州大学奥斯汀分校的Mackenzie Day说，他是Icarus杂志上一篇研究风在盖尔环形山中所起作用的学术报告主作者。

　　整合的观测结果显示现在环形山内风的轨迹与之前吹走环形山边缘和夏普山之间物质的北风并不相同。现在，夏普山是决定风向的主要因素。风形成了山，现在山影响着风。

　　火星上的大气比地球要稀薄100倍左右，所以火星上的风力要比地球上的小很多。时间是火星风主宰地貌的原因。许多改变了地球地貌的因素在几十亿年间并没有对火星产生同样的影响，侵蚀并带走沉积物的水，造山并回收地表物质的地壳运动，活跃的火山活动。在这样长的时间跨度中，即使发生的不那么频繁，风卷起的沙尘也能改变火星的地貌。

　　这两幅图像显示了一个火星日中，在没有移动的好奇号面前，风移动沙子所留下的变化。每张照片都是由探测器上的火星下沉成像仪（Mars Descent Imager，MARDI）在日落后拍摄的。图像中的区域跨度，从左至右大约在3英尺（约90.14厘米）。

　　Credits: NASA/JPL-Caltech/MSSS

　　分层山的形成

　　将近36亿年前一颗小行星或彗星的冲击在火星上形成了一个将近100英里（160千米）宽的盆地，也就是现在的盖尔环形山。后来，岩石和泥沙等沉积物填满了盆地中心，部分沉积物来自流经盖尔环形山边缘更高处的河流。好奇号找到了30亿年前火星上曾经存在过潮湿时代的证据。Day提示道，其中的转折点就存在于盖尔环形山的形成历史之中——当沉积物的净累积被风蚀所引起的净流失所代替——这一时期可能也是火星开始变得干燥，一个重要的星球气候转折点。

　　这幅来自好奇号火星探测器的全景照片左侧显示了在夏普山西北侧巴格诺尔德沙丘群（Bagnuld Dune Field）中线性沙丘上长长的波纹。导航摄像头于2017年2月5日记录下了这一场景。

　　Credits: NASA/JPL-Caltech

　　早在2000年，科学家就提出盖尔环形山中间的小土堆是一个原本被填满的盆地在风蚀作用下的残留物。新的研究计算出的流失物质总量——大约15000立方英里（64000立方千米）——与轨道飞行器观测到的环形山周围风力影响乘以十亿年以上的时间跨度所得到的结果一致。

　　通过好奇号完成的其他新研究主要关注风在盖尔环形山中最新的活动。

　　这个月火星探测器研究了一类沙丘，它们的形状与2015年末2016年初的任务中研究过的不同。新月型沙丘是上一次任务中研究的对象——这也是第一次在地球以外的地方近距离研究活动的沙丘。第二次沙丘任务的对象是一群像丝带一样的线性沙丘。