據物理學(xué)家組織網(wǎng)近日消息，在美國國家航空航天局(NASA)的火星大氣與揮發(fā)物演化任務(wù)(MAVEN)航天器進(jìn)入火星軌道五年后，獲得的數據終于讓科學(xué)家創(chuàng )建了歷史上第一張火星大氣電流全景地圖。這一成果推進(jìn)了人們對紅色星球的理解，開(kāi)啟了火星大氣研究的新時(shí)代。相關(guān)論文發(fā)表在《自然·天文學(xué)》雜志上。
在地球上，人們在南北極可以看到絢麗的極光，這是由于地球內部熔融的鐵鎳核心轉動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。紅色星球同樣也具有磁場(chǎng)，但其與地球磁場(chǎng)的形成機制大為不同——火星本身并不產(chǎn)生磁場(chǎng)，而是太陽(yáng)風(fēng)在火星電離層產(chǎn)生的電流導致磁場(chǎng)堆積、增強，并形成火星上所謂的“感應磁層”。
太陽(yáng)風(fēng)主要由帶電的電子和質(zhì)子組成，并持續從太陽(yáng)吹來(lái)，它圍繞著(zhù)太陽(yáng)系中的物體流動(dòng)并與之相互作用。當太陽(yáng)風(fēng)的帶電粒子撞擊火星附近的“感應磁層”時(shí)，太陽(yáng)風(fēng)中攜帶不同電性的離子就會(huì )被分開(kāi)，從而形成電流，環(huán)繞在火星周?chē)Ｅc此同時(shí)，太陽(yáng)X射線(xiàn)和紫外線(xiàn)不斷電離火星上的一些高層大氣，將其轉變?yōu)榭梢詫щ姷碾娮雍蛶щ婋x子的組合。
這項最新結論來(lái)自NASA于2013年發(fā)射的MAVEN航天器，MAVEN和NASA之前的任務(wù)也曾看到過(guò)這些電流層的局部跡象，但這是第一次憑借產(chǎn)生的數據繪制出一幅全景圖，其包括了電流從太陽(yáng)風(fēng)中產(chǎn)生，到在上層大氣流動(dòng)的過(guò)程。
研究人員表示，想要直接在太空中探測到這些電流非常困難，而利用MAVEN的靈敏磁強計，科學(xué)家探測并繪制了火星周?chē)浑娏髋で奶?yáng)風(fēng)中磁場(chǎng)的三維結構圖，并根據磁場(chǎng)結構的畸變計算出電流分布。
科羅拉多大學(xué)博爾德分校的實(shí)驗物理學(xué)家羅賓·拉姆斯塔德指出，電流將太陽(yáng)風(fēng)的能量通過(guò)磁場(chǎng)和電場(chǎng)傳遞給火星大氣中的帶電粒子，加速火星大氣逸散到太空，太陽(yáng)風(fēng)導致的大氣逸散已經(jīng)持續了數十億年，正是這種損失將火星從一個(gè)可以支持生命的世界，變成了如今這樣一個(gè)不適宜居住的“荒漠”。現在，科學(xué)家團隊正致力于確定太陽(yáng)風(fēng)中可獲得的精確能量，以進(jìn)一步了解大氣逸出的動(dòng)力。(記者張夢(mèng)然)
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