美国宇航局新照片显示火星巨型火山正在穿过冰云带

2025年5月2日黎明前，美国宇航局（NASA）的2001火星奥德赛号轨道飞行器拍摄到了古老的火星火山阿尔西亚山（Arsia Mons）。当时，该探测器正在研究这颗红色星球的大气层，这张照片中，火星大气层呈现为一片绿色雾霾。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU

火星黎明：火山冲破云层

美国宇航局火星奥德赛轨道器拍摄的全新全景照片展现了这颗红色星球上最高的火山之一——阿尔西亚山，它正从清晨一层闪闪发光的云层中升起。照片中，这座火山在黎明前显得格外醒目，映衬着布满水冰云的天空，这幅景象在这颗以二氧化碳云层而闻名的星球上格外引人注目。

阿尔西亚山是塔尔西斯山脉的一部分，塔尔西斯山脉是火星赤道附近的三座巨型火山群。这是首次在火星地平线上观测到其中一座火山，让科学家和公众能够以类似于宇航员在国际空间站（ISS）上从太空看到地球的方式观察火星。

火星奥德赛号于2001年发射，是绕行其他行星运行时间最长的航天器。2023年，该任务开始拍摄火星地平线的高空照片。为了拍摄这些独特的图像，奥德赛号旋转了通常用于扫描火星表面的相机，以便能够侧视并捕捉火星边缘。

这种新方法为火星高层大气的观测打开了一扇窗户，提供了表面聚焦图像无法揭示的见解。

阿尔西亚山是塔尔西斯山脉三座火山中最南端的一座，位于这张火星地形图的中央。太阳系最大的火山奥林匹斯山位于左上方。水手号峡谷的西端从右下方开始，横跨整个星球。图片来源：NASA/JPL-Caltech

追踪火星天气和云层演变

这种倾斜视角使科学家能够研究火星表面高空的尘埃和水冰云层。通过比较一年中不同时间拍摄的图像，研究人员现在可以观察到这些云层是如何随季节变化的。

“我们在这些地平线图像中看到了一些非常显著的季节性差异，”美国宇航局戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的行星科学家迈克尔·D·史密斯（Michael D. Smith）说道。“这为我们了解火星大气如何随时间演变提供了新的线索。”

了解火星云层对于理解火星的天气以及沙尘暴等现象的发生至关重要。这些信息反过来又可以为未来的任务提供帮助，包括进入火星、下降和着陆操作。

这幅艺术家概念图描绘了美国宇航局的火星奥德赛号航天器飞越火星南极。该航天器自2001年10月24日起绕火星运行。图片来源：NASA/加州理工学院喷气推进实验室

火星上的巨型火山

虽然这些图像聚焦于高层大气，但奥德赛团队也尝试在其中融入一些有趣的地表特征。在奥德赛于5月2日拍摄的最新地平线图像中，阿尔西亚山高达12英里（20公里），大约是地球上最大的火山莫纳罗亚火山的两倍，后者高出海底6英里（9公里）。

阿尔西亚山位于塔尔西斯火山群最南端，云量也是三座火山中最多的。空气在吹向山体时膨胀，随后迅速冷却，形成了云层。当火星距离太阳最远时，云层会变得尤其厚，这段时间被称为远日点。每年这个时候，火星赤道上形成的云带被称为远日点云带，它在奥德赛号的新全景图中傲然展现。

“我们选择阿尔西亚山，希望能看到山顶从清晨的云层中探出头来。结果没有让我们失望，”坦佩亚利桑那州立大学的乔纳森·希尔说道。他是奥德赛相机（名为热发射成像系统，简称THEMIS）的运营负责人。

THEMIS相机可以在可见光和红外光下观察火星。红外光使科学家能够识别火星地下含有水冰的区域，这些水冰可能被首批登陆火星的宇航员利用。该相机还可以拍摄火星的两颗小卫星——火卫一和火卫二，使科学家能够分析它们的表面成分。

关于奥德赛的更多信息

火星奥德赛号是美国宇航局在火星上运行时间最长的航天器，自 2001 年以来一直在火星上运行。奥德赛号由美国宇航局喷气推进实验室（JPL）（加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院的一个部门）管理，是火星探索计划的重要组成部分，由位于华盛顿的美国宇航局科学任务理事会监督。

该航天器由位于丹佛的洛克希德·马丁航天公司制造，该公司在任务操作方面一直与喷气推进实验室 (JPL) 密切合作。奥德赛号的关键仪器之一是热发射成像系统 (THEMIS)，由位于坦佩的亚利桑那州立大学设计和操作。THEMIS 可捕捉可见光和红外图像，从而能够详细研究火星表面的成分、大气和季节变化。

火星奥德赛号任务至今已超过二十年，它继续提供突破性的科学成果，从绘制地下水冰图到捕捉火星火山和云层的壮丽景色，为当前的探索和未来的人类任务提供重要见解。

编译自/ScitechDaily