科学家发现火星极光证据

科学家在火星上发现北极光。资料来源:美国航天局

据我们的记者报道，美国宇航局在11月5日发布了一系列关于火星大气的观测结果，并解释了为什么火星大气如此稀薄。

地球有北极光和南极光:当地球磁场将电子和质子从太阳传送到极地时，这种夜间发光现象就会被触发。这些高能粒子可以激发大气中的气体分子，使它们发出荧光。

在火星上，人们可能认为这种极光现象非常普遍。这是因为缺少内部磁场的火星无法将太阳的高能粒子导向行星的两极。

美国宇航局科学家在11月5日报告说，他们已经发现了使用火星大气和挥发性进化(MAVEN)探测器的极光的证据，进一步表明极光并没有整夜出现在地球表面。

2014年开始围绕火星运行的火星大气和挥发性进化探测器揭示了这颗红色星球的大气是如何变得如此稀薄的。相关研究成果于11月5日以三篇论文的形式先后在美国杂志《科学》和《地球物理通讯》上发表。

其中一篇论文解释了太阳风暴如何侵蚀火星大气。另一篇论文分析了在非常高的高度探测到的星际尘埃。第三篇论文详细描述了“火星大气和挥发性氧化”探测器第一次潜入火星大气和电离层时发生的大气分子混合。

美国宇航局当天发布的火星大气观测结果显示，太阳风可能是剥夺火星大气的罪魁祸首，导致这颗红色星球从像地球一样温暖潮湿的星球变成了干燥寒冷的沙漠世界。

来自火星大气和挥发性进化探测器的观测发现，即使在今天，太阳风仍然每秒携带大约100克火星大气。

今年3月，一系列太阳风暴袭击了火星，上述探测器发现，在此期间，火星大气中的“腐蚀”问题恶化了。考虑到太阳“年轻”时太阳风暴更为常见，研究人员认为，在40亿年前的早期太阳历史中，火星大气的损失率比现在“高得多”，甚至在早期阶段，火星大气也可能发生“相当大的”损失。

结果，40亿年前曾经非常稠密的火星大气，现在只有地球大气的1%。

那么，太阳风是如何带走火星大气的呢？美国宇航局解释说太阳风是来自太阳的高速粒子流。当它到达已经失去磁场保护的火星时，它会产生一个电场，加速火星大气中被称为离子的带电原子，让它们逃逸到太空。这不会发生在地球上，因为地球磁场保护地球大气免受太阳风的影响。

美国国家航空航天局认为，对火星大气逃逸之谜的清晰理解有助于理解火星大气的演变过程，也是载人火星之旅中必须解决的一个关键问题。

火星大气和挥发性进化探测器于2013年11月发射。这是第一个研究火星高层大气的探测器。它已经在轨道上运行了大约一年，其主要任务期将于本月16日结束。该观测机由洛克希德·马丁航天系统公司制造和测试，其设计基于之前的MRO和火星奥德赛。探测器主体的尺寸为2.3×2.3×2米，末端有两块太阳能板和一个磁力计，总长度为11.4米。美国宇航局已经提供了数据转发速率高达10兆比特/秒的无线电通信中继包(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2015-109第二版国际版)

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