本網綜合 Will Dunham 報導 美國國家航空航天局(NASA)的 “毅力 ”號漫遊車首次在可見光下觀測到火星上的極光,天空中閃爍著柔和的綠色光芒,這是除地球以外首次從行星表面觀測到極光。
科學家說,極光發生在 2024 年 3 月 18 日,當時來自太陽的超能量粒子遇到火星大氣層,產生反應,在整個夜空中發出微弱的光芒。此前,衛星曾在火星軌道上觀測到紫外線波長的極光,但沒有觀測到可見光波長的極光。
三天前,太陽釋放了一個太陽耀斑,並伴隨著日冕物質拋射··氣體和磁能的巨大爆炸,帶來了大量的太陽高能粒子··穿過太陽系向外傳播。火星是繼水星、金星和地球之後距離太陽最近的第四顆行星。
科學家們提前模擬了這一事件,並準備好了探測器上的儀器,以隨時觀測預期的極光。毅力號上有兩臺儀器對可見光範圍內的波長很敏感,這意味著它們能探測到人眼能看到的顏色。研究人員利用漫遊車的 SuperCam 光譜儀準確地識別了綠色光芒的波長,然後利用其 Mastcam·Z 相機拍攝了一張柔和的綠色天空的快照。
在火星上形成極光的方式與地球上相同,高能帶電粒子與大氣中的原子和分子碰撞,激發它們,並導致被稱為電子的亞原子粒子發射出被稱為光子的光粒子。
奧斯陸大學空間感測器與系統中心博士後研究員、本周發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的這項研究的第一作者伊莉斯·賴特·克努森說:”但在地球上,帶電粒子會被我們星球的全球磁場引導到極地。”
克努特森補充說:”火星沒有全局磁場,因此帶電粒子同時轟擊了整個火星,從而導致了這種全行星範圍的極光。”
來自太陽的帶電粒子與火星大氣中的氧氣相互作用,產生了綠色。雖然極光可以是絢麗的,就像在地球最北端和最南端地區經常看到的那樣,但在火星上觀測到的極光卻非常微弱。
“我們在去年 3 月 18 日觀測到的這個極光非常微弱,人類無法直接看到。但如果我們遇到更強烈的太陽風暴,它可能會變得足夠明亮,讓未來的宇航員能夠看到。“克努森說:”用 iPhone 等相機就能清楚地看到它,就像地球上的極光在圖像中總是比肉眼看到的更亮一樣。”
這一特殊事件並沒有影響到地球。
太陽系中所有有大氣層的行星都會出現極光。
“以前從火星軌道衛星上觀測到過各種類型和波長的極光。以前觀測到的極光都是紫外線波段的,但它們的形狀卻千差萬別。”克努森說:”從我們現在觀測到的全球性彌漫極光,到南部地殼磁場(區域磁場)附近的離散弧形和斑塊,以及大規模的蜿蜒形狀”
如果地球上的宇航員訪問火星,並可能在火星表面長期駐留,他們可能會欣賞到一場夜間燈光秀。
克努森說:”在更強烈的太陽風暴期間,產生的極光會更亮,我認為從地平線到地平線閃耀著綠色光芒的天空將異常美麗。”
克努森補充說:”極光將呈現為柔和的綠色光芒,或多或少地覆蓋整個天空。大氣層下部的灰塵會遮住地平線方向的部分光線,如果你直接向上看,光線也會變暗,這只是因為從斜角看,你可以看到發射極光的大氣層較厚的部分。”
(威爾·鄧納姆報導,羅莎芭·奧布萊恩編輯)