人們第一次看到火星夜空變成了綠色，這令人震驚

以人眼可見的波長發(fā)出柔和光芒的極光已被捕獲火星這是第一次，而且只有機器人能現(xiàn)場看到它。

于 2024 年 3 月 18 日，當杰澤羅隕石坑上空的夜空變成微弱而明亮的綠色時，毅力號火星車睜著眼睛坐著，準備好了。它記錄的內(nèi)容為研究火星開辟了新的方法。盡管眾所周知火星有各種極光，但我們看到的所有其他極光都是不可見的紫外線色調(diào)。

“極光是太陽如何影響行星的可見表現(xiàn)。確認火星上可見極光的存在為我們研究這些過程開辟了新的方法，希望更簡單、更便宜，“奧斯陸大學的物理學家 Elise Wright Knutsen 向 ScienceAlert 解釋說。

“到目前為止，我們只報告了對這種綠色發(fā)射的首次探測，但對極光的觀測可以告訴我們很多關(guān)于太陽粒子如何與火星磁層和高層大氣相互作用的信息。”

太陽系中的每顆行星都有自己的自己的極光類型，但火星上的極光真的很有趣。極光是行星外粒子和行星粒子（通常是大氣層、但并非總是如此），由磁場介導。

粒子（通常來自太陽、但并非總是如此）被磁場引導向行星（通常是兩極，但并非總是如此），它們與其他材料碰撞，敲擊電子并在取決于條件的波長中產(chǎn)生輝光。

火星的大氣層非常稀薄，大約是地球密度的 2%。此外，這顆紅色星球充其量只有一個斑駁而無力磁場僅圍繞某些局部區(qū)域，地殼中的磁化礦物保留了火星曾經(jīng)擁有的磁場殘余物。它與保護地球的光輝的磁層氣泡完全不同。

然而，這些局部磁場斑塊足以進行極光活動。當太陽風吹向正確的方向時，大氣層在這些磁性貼片附近在紫外線波長下發(fā)光。通過研究這些紫外線極光，Knutsen 和她的同事意識到火星大氣中的活動比我們看到的要多。

“我們在火星上觀察極光已經(jīng)有 20 年了，但都是在紫外線波長下。根據(jù)電子躍遷回的能級，我們得到不同波長/顏色的極光發(fā)射，“Knutsen 解釋說。

“當我們看到特定波長時，我們可以使用量子力學來確定該躍遷是否與任何其他躍遷共享一個高態(tài)。如果是這樣，那么我們知道其他波長的極光也應該存在，即使我們沒有直接觀測它們。因此，對原子氧躍遷的特定紫外線發(fā)射（297 納米）的觀察使我們相信也應該存在綠光發(fā)射。

受到發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)，Knutsen 和她的同事們開始尋找光明。不過，這并不是一件簡單的事情?；鹦巧系拇蠖鄶?shù)可見光儀器都是為白天進行觀測而設(shè)計的，而不是為了在夜空中尋找真正微弱的光芒。

此外，火星上的極光比地球上的極光暗得多。嘗試捕捉 A 的最佳時間是在特別高能量的太陽爆發(fā)之后，例如日冕物質(zhì)拋射。這意味著您需要準備好快速行動。火星衛(wèi)星不是為這種自發(fā)性而設(shè)計的。

然而，對于 2024 年 3 月 15 日的日冕物質(zhì)拋射，所有部分都到位了。毅力號擁有能夠探測研究人員正在尋找的光線的儀器——以及一個掌舵的科學家團隊，他們隨時準備并愿意進行調(diào)整以獲得必要的觀測。

因此，在一次巨大的噴發(fā)導致數(shù)十億噸帶電粒子離開太陽幾天后，研究人員記錄了他們正在尋找的東西：火星夜空中 557.7 納米波長的過量光——電離氧的可見光。

因為這是火星，所以景象不是我們在地球上看到的。

“火星上的綠色極光與地球上的綠色極光顏色完全相同，但看起來仍然完全不同，”克努森說?！拔覀兞晳T于看到形狀獨特、結(jié)構(gòu)非常有序的絲帶。然而，火星上的綠色極光或多或少是完全均勻的。整個天空向各個方向發(fā)出綠色的光芒，無論你是站在赤道上還是更靠近兩極。

雖然，她補充說，即使我們是站在火星上，自人眼在昏暗的光線下無法很好地辨別顏色.了解第一批火星探險者最終到達那里時的經(jīng)歷會很有趣。

這次探測是該團隊第四次嘗試使用毅力號捕捉這種現(xiàn)象，因此似乎還有其他一些因素在影響太陽打噴嚏是否會在火星上產(chǎn)生可見的極光。該團隊計劃嘗試捕捉更多極光，以弄清楚極光在火星上是如何發(fā)生的，并查看可能出現(xiàn)的一些模式。

“我對這一發(fā)現(xiàn)開啟的進一步研究感到非常興奮，我對弄清楚哪些類型的太陽風暴導致這個極光等等，“克努森說。“而且，想象這顆紅色星球發(fā)出綠色光芒真是太有趣了！”

該研究已發(fā)表在科學進展.

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