美探測器觀測到火星深層極光與神秘高空塵埃雲

新浪科技訊 北京時間3月26日消息，據美國宇航局網站報導，該局所屬的火星大氣與揮發分探測（MAVEN）正在火星軌道運行，近日這艘飛船在火星大氣層中觀測到兩種不太尋常的現象：一個難以解釋的高空塵埃雲團以及深入火星大氣層的極光現象。

探測器在距離火星地表上空93~190英裏（約合150~300公里）的高度上觀測到塵埃雲是出乎科學家們預料之外的。盡管目前這一塵埃雲團的來源和具體成分仍然尚未查明，但其對MAVEN以及其他正在火星軌道上運行的飛船並不會構成任何威脅。

美國科羅拉多大學大氣與空間物理實驗室（LASP）的萊拉·安德森（Laila Andersson）表示：“如果這些塵埃來源於火星大氣層，那麼這暗示我們可能缺乏對火星大氣中某些基本過程的了解。”

這股塵埃雲團是由MAVEN飛船上搭載的朗繆爾探針與波探測設備（LPW）探測到的，自從MAVEN進入火星軌道並開展科學考察工作以來這股塵埃雲就一直存在。目前還無法判定它究竟是暫時性的現象還是將長期這樣持續下去。塵埃雲密度最大的部分位於高度較低的區域上。然而，即便是在密度最大的地方，其整體仍然非常稀薄。到目前為止，MAVEN飛船上還沒有任何其他設備的探測結果同樣顯示這股塵埃雲團的存在。

其可能的來源包括：從大氣層中向上吹出去的塵埃物質；或是來源於火星的兩顆小衛星——火衛一以及火衛二上的塵埃；再或者就是太陽風帶來的塵埃顆粒；甚至可能是圍繞太陽運行的彗星留下的細碎顆粒物。但不管是何種來源，至少就目前看來，火星上並不存在任何已知的機制可以解釋在這樣的位置上觀測到這樣的現象。

除此之外，MAVEN飛船上的“成像紫外光譜儀”（IUVS）觀測到被科學家們稱之為“聖誕之光”（Christmas lights）的奇異現象。就在聖誕節前的大約5天時間裏，MAVEN飛船突然觀測到在火星北半球的大氣中出現一道明亮的紫外波段極光。在地球上，極光一般出現在南極或北極附近，它們是由於高能帶電粒子轟擊地球大氣中氧原子和氮原子生的發光現象。

來自科羅拉多大學的IUVS設備項目組科學家阿諾德·史蒂朋（Arnaud Stiepen）表示：“讓我們感到驚訝的是這道極光出現在火星大氣中很深的位置上——遠超過了此前不管是在地球上還是在火星上所觀測到的結果。因此生這些極光的帶電粒子能級一定非常高。”

那麼這些高能粒子是從什麼地方來的？答案似乎是太陽。原因是，當這道極光出現時，MAVEN飛船上搭載的太陽高能粒子監測設備記錄到太陽高能電子流流量的急劇飆升。地球擁有一個強大的全球偶極磁場，可以抵擋來自太陽的帶電粒子轟擊，而和地球不同，火星早在數十億年前便已經喪失了它的全球磁場，因此來自太陽的高能帶電粒子可以直接轟擊火星大氣層。生此番觀測到的火星深層大氣極光的高能粒子能級至少相當於室內電流能級100倍以上，因此它們可以抵達火星大氣深處。

有關這項研究的結果已經在美國德州近日召開的第46屆月球與行星科學會議上作了報告。

MAVEN探測器於2013年11月18日發射升空，它的任務是幫助科學家們了解，這顆紅色行星究竟是如何會丟失了其大部分的大氣以及几乎全部的水分的。MAVEN探測器於2014年9月21日進入火星軌道。

布魯斯·亞科斯基（Bruce Jakosky）來自美國科羅拉多大學大氣與空間物理實驗室，他也是MAVEN探測項目的首席科學家。他表示：“MAVEN搭載的科學設備均運行良好，探測器所獲取的科學數據也非常完美。”

MAVEN探測項目屬於美國宇航局的火星探測項目旗下任務之一，另外還包括有像機遇號以及好奇號火星車，火星奧德賽飛船以及火星勘測軌道器等一系列正在火星地表或軌道上運行的探測器。

美國宇航局的火星探測項目旨在將火星視作一個動態系統加以了解，包括其過去以及現在的環境，氣候循環，地質乃至生物學潛力。與此同時，美國宇航局也在不斷推進載人火星探測項目的技術准備工作，並計劃在2030年代將人類宇航員送往火星。（晨風）