火星尘旋风，又被称“风魔”，是由地面强烈增温而生成的小旋风，以卷起地面尘沙和轻小物体形成旋转的尘柱为特征。这种尘旋风不会对任何太空船构成威胁，尘旋风还可以清除火星探测器表面的灰尘，使得探测器表面的太阳能电池板接受更充足的阳光。

发现

形成

研究

成因(测量 拍摄仪器)

背景

发现

据美国宇航局网站报道，火星勘测轨道飞行器于2009年6月15日拍摄到了一张火星表面旋风的照片。这些旋风又被称“风魔”，是由地面强烈增温而生成的小旋风，以卷起地面尘沙和轻小物体形成旋转的尘柱为特征。

形成

据加拿大约克大学彼德·泰勒介绍，在整个拍摄任务中，他们一直在观测这种旋涡结构。最终发现这种旋涡结构使得当天的气压急骤下降，持续时间至少20到30秒。在过去几周内，旋涡结构气流的强度在不断增加。现在这种旋涡的强度已足够卷起火星表面的沙尘，最终形成尘旋风。

此次，表面立体成像仪于一日之内拍摄到了至少六股尘旋风，这6股尘旋风直径大约为2到5米，比起火星轨道侦察飞船所拍摄到的尘旋风要小得多。

研究

其实，早在2009年5月底火星探测器降落之前，火星轨道侦察飞船就已经拍摄到了降落地点尘旋风的照片。火星勘测轨道飞行器上的压力计比以往记录呈现急骤的下降趋势。高达1000米的沙尘柱像龙卷风一样急速旋转前行。但是，科学家们一直不清楚火星表现的这种尘旋风现象到底有多么频繁，科学家们将需要花数日或数周时间进行不间断的观测，以确定火星上的尘旋风到底是一种经常现象，还是一种偶然现象。

成因

出现这种变化的原因在于火星表面昼夜温差在不断增大。火星勘测轨道飞行器着陆于火星北极地区，该地区目前正处于夏季，但在12月后将进入冬季。现在，火星表面白天最高温度已基本稳定在零下30摄氏度左右，但到夜间温度会急骤下降，甚至可能接近零下90摄氏度。

爱德·希德威介绍说，火星与太阳之间的距离比地球远，所以地表温度比地球要低一些，而且火星大气稀薄干燥，保温性能差，昼夜温差更大。尘旋风是由于地面局部增热不均匀而形成的一种特殊的旋转对流运动。

在尘旋风形成的过程中，外围空气通过贴近地面的薄层被地面加热后流向中心部位，外围空气的旋转能量在中心部位得到加强形成尘旋风，其旋转能量是热泡原来具有的旋转能量的局部集中和一部分势能转化而形成的，其旋转方向是由热对流泡的初始旋转方向所决定。尘旋风中心的低压和急速的上升气流可使大量沙尘扬起，不同直径的沙尘颗粒在尘旋风的作用下运动轨迹不同，因此卷起不同大小沙尘的尘旋风的外形也是不同的。

测量

在此前进行的探测中，凤凰号火星探测器已经在相对较深的火星土壤中找到了有水存在的证据。据美国科学家介绍，凤凰号火星探测器曾利用其配备的机械臂挖掘出一些呈块状的火星土壤样本。科学家们发现，当这些样本暴露在火星大气中一至两天后，它们会变得较为松散。对这一现象的一种解释是：火星土壤中存在着少量的液态水。

科学家们计划再进行一些新的试验，以便最终确证在火星土壤中是否有液态水存在。“凤凰”号探测器上用于检测导电性的探头发现，火星大气中的水分含量会发生周期性的变化，但与此同时，火星土壤却始终保持着干燥状态。 “凤凰”号此前已经对那些尚未被挖掘地区土壤的导电性进行了测量。接下来，还将会对火星表层下土壤的导电性进行测量。

拍摄仪器

照片由火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter)上的“高清晰度科学实验成像”(HiRISE)照相机拍摄的，所拍摄区域位于火星南纬68.6度，东经11.4度。从“高清晰度科学实验成像”照相机观测获得的这些全帧图片被编号为ESP_013545_1110，当时太阳位于与地平线呈37度角的空中。此时火星南半球正值夏季。

背景

美国宇航局喷气推进实验室是帕萨迪纳加州理工学院的一个部门，它负责为华盛顿美国宇航局科学任务委员会操作火星勘测轨道飞行器。丹佛的洛克希德·马丁太空系统公司是该项目的总承包商，负责建造了这艘飞船。