首次在火星探测到类似闪电放电的射电“啸叫”。NASA的MAVEN探测器2015年6月21日环绕火星时,记录到异常电磁信号。研究人员证实,该信号匹配“哨声”——一种由闪电产生的辐射穿过行星电离层时形成的色散射电波">首次在火星探测到类似闪电放电的射电“啸叫”。NASA的MAVEN探测器2015年6月21日环绕火星时,记录到异常电磁信号。研究人员证实,该信号匹配“哨声”——一种由闪电产生的辐射穿过行星电离层时形成的色散射电波">科学家报告称,首次在火星上探测到AI闪电“哨声”的配图首次在火星探测到类似闪电放电的射电“啸叫”。NASA的MAVEN探测器2015年6月21日环绕火星时,记录到异常电磁信号。研究人员证实,该信号匹配“哨声”——一种由闪电产生的辐射穿过行星电离层时形成的色散射电波
这一发现表明,火星大气中确实存在放电现象,且射电波在等离子体中的传播遵循与地球闪电信号相同的物理规律。地球与火星虽多有相似,但差异足以让科学家不确定两者是否存在相同现象,更遑论驱动机制是否一致。
以闪电为例,其是大气湍流中粒子摩擦产生电荷积累后释放的强大电流。地球闪电多与水汽云相关,但火星大气含水量极低。不过湿度并非必要条件,地球火山喷发的火山灰柱中也会发生闪电。
去年科学家宣布首次在火星探测到放电,可能由沙尘天气中沙粒摩擦产生。哨声是闪电发射的特定信号:闪电产生从甚低频射电到X射线的电磁辐射,其中甚低频射电波可沿电离层等离子体波、沿磁场线传播。
因高频波传播速度快于低频波,信号随时间色散,转换为音频后呈下降音调(类似鲸鸣)。火星无全球磁场,但地壳存在磁化矿物保存的局域磁场(原磁场的化石遗迹),数十年前研究认为这些磁场可支持哨声传播。
MAVEN2014年进入火星轨道,搭载的等离子体波仪器记录了相关频率数据。捷克查理大学大气物理学家František Němec领导的团队,分析108418份等离子体波记录,找到1个符合哨声特征的事件。
该事件发生在火星夜侧349公里高空的地壳磁场区域,夜侧电离层未受太阳压缩,利于等离子体波传播。事件持续约0.4秒,频率随时间下降,强度比背景噪声高10倍,与地球哨声特征相似。
团队建模该区域磁场和等离子体密度,结合信号传播时间,与观测匹配度极高。源区能量相当于地球强闪电,尽管信号因传播衰减较弱。
此类信号难探测的原因:火星轨道监测仪器少,需满足严格条件(近垂直磁场、夜侧、电离层足够弱),仅不足1%的观测区域符合磁场几何要求,需放电强、时机地点合适且探测器刚好经过。
这意味着火星闪电可能比已知更多,对天体生物学有重要意义:实验室中放电可合成关键有机分子,若火星存在类似放电,可能曾具备生命起源的预生物化学条件。研究发表于《科学进展》。