科学家们借助人工智能技术，通过追踪火星上的尘卷风，成功绘制出首张覆盖火星表面的全球风力地图。这项突破性研究揭示，这些酷似地球龙卷风的旋风移动速度远超此前预期，几乎快了两倍。这项刊登在《科学进展》（Science Advances）期刊上的开创性研究成果，无疑将深刻影响未来火星探测任务的规划与执行，为人类探索火星开启新篇章。
通过分析欧洲空间局（ESA）火星快车（Mars Express）和“火星微量气体轨道器”（ExoMars Trace Gas Orbiter）在过去二十年间拍摄的图像，研究人员利用人工智能技术，详尽记录了1039个尘卷风的轨迹。他们惊人地发现，火星尘卷风的最高风速可达每小时158公里（98英里）。这与此前探测车测量数据和气候模型估算的最高风速（约每小时100公里或60英里）形成了鲜明对比，速度几乎翻倍。
化“数字噪音”为科学发现
这一突破性进展的灵感竟源于一个意想不到的来源：科学家们此前一直认为是图像“噪音”的数据。欧洲空间局的两艘轨道器在拍摄图像时，会结合来自不同通道、带有微小时间延迟的视图。当尘卷风在这些延迟期间穿越火星表面时，它们会在最终图像中留下微弱的色彩偏移，而这些偏移正是关键线索。
瑞士伯尔尼大学的研究负责人瓦伦丁·比克尔（Valentin Bickel）指出，研究团队成功将这些图像“噪音”转化为宝贵的科学测量数据。团队训练了一个神经网络，使其能够精确识别这些细微的偏移，并据此计算出每个旋风的速度和方向。
比克尔进一步解释说，尘卷风的出现让原本无形的风变得可见。通过测量这些尘卷风的移动速度和方向，研究团队已经开始绘制覆盖火星整个表面的风力地图。此前，由于缺乏足够的数据支持，在全球范围内进行此类测量几乎是不可能完成的任务。
对火星探索的关键意义
这项研究成果对火星探索具有立竿见影的实际应用价值。研究表明，许多尘卷风集中在特定的“源区”，例如广阔且覆盖着细沙的阿玛佐尼斯平原（Amazonis Planitia）。这些风暴通常发生在火星的春夏季节，并在当地时间上午11点至下午2点之间达到活动高峰。
比克尔表示，这些测量数据可以帮助科学家在着陆前了解着陆点的风况，从而估算火星车太阳能电池板上可能积聚的尘土量，进而决定需要多久进行一次自清洁。这份详尽的尘卷风目录，已经为计划于2030年着陆的“火星微量气体轨道器罗莎琳德·富兰克林”号火星车（ExoMars Rosalind Franklin rover）的任务规划提供了重要参考。
与地球不同，火星上没有降雨来清除大气中的尘埃。因此，火星尘埃可以在大气中停留数月之久，影响从当地天气到轨道图像质量的方方面面。新的数据揭示，在许多区域，风将尘埃吹入大气层的速度远超当前火星天气模型的预测，这可能需要对现有的火星气候预报进行重大修订。
