对火星上奇怪极光的最新研究揭示了质子极光现象

如果我们真的到了火星，第一批游客将会看到一些真正的世界外的景象——但是要想在白天看到雄伟的极光横扫火星天空，需要紫外线护目镜。一项新的研究发现，一种特殊类型的极光，质子极光，是火星上最常见的现象。就像地球上的极光（包括北极光），质子极光是在太阳风与大气相互作用时形成的。

不过，这些极光并不仅仅是紫外线照相机捕捉到的美丽景象，它们可以帮助我们更多地了解火星的气候是如何变化的，以及火星上的水是如何流失到太空的。当太阳风撞击火星周围巨大的氢云时，质子极光形成，带正电荷的质子通过从氢原子中吸收电子而被中和，这些相互作用会发出紫外光，而且由于氢云的一部分是由失去空间的水产生的，这可能会给科学家们提供一种开始测量随时间变化的水损失的方法。

佛罗里达州恩布里里德尔航空大学的物理学家埃德温·米尔基维茨说：“对火星质子极光的观测提供了氢的独特视角，因此，也提供了地球失水的可能性”。

“通过这项研究，我们可以更深入地了解太阳与火星高层大气以及太阳系或另一个缺乏全球磁场的太阳系中类似天体的相互作用。”

质子极光于2016年首次被美国宇航局的MAVEN航天器发现，特别是它的成像紫外光谱仪（IUVS）仪器，但这项新的研究表明，质子极光是地球上最常见的极光类型。新的分析显示，在MAVEN数据集中14%的白天观测中发现了质子极光，在火星南部夏季的白天观测中发现了80%的质子极光，那时火星离太阳更近。

科罗拉多大学博尔德分校的行星科学家迈克·查芬说：“起初，我们认为这些事件相当罕见，因为我们没有看到正确的时间和地点，但仔细观察后，我们发现质子极光在白天南部夏季观测中出现的频率远远高于我们最初的预期。”

夏季增加的灰尘和热量导致水蒸气被提升到更高的高度，在那里它被太阳的紫外线分解成氢和氧，反过来，这会使大气中的氢云变厚，并增加质子极光的可能性。

上图：显示当前火星状况的概念图（左）和它曾经的样子（右）。

这些最新的发现还没有发表在同行评议的期刊上，但我们可以期待在未来的数月和数年里会有更多的结果和分析——这些研究可能利用这些质子极光的紫外线来追踪火星上的水分流失。同时，想想在火星的夏季，几乎每天都能看到壮观的极光是很有意思的，只要你看对了设备。这是那些早来的人所期待的。

行星科学家安德拉休斯说：“也许有一天，当行星际旅行变得司空见惯时，在南部夏季到达火星的旅行者会坐在前排，观察火星质子极光在地球的白天庄严地舞动，当然，他们也会戴上紫外线敏感的护目镜。”，来自恩布里·里德尔航空大学。
听起来很整洁。

这项研究已提交给美国地球物理联合会会议。

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