覆盖大半个火星的质子极光如何形成：窃取电子是关键
编辑：admin 日期：2018-09-09 10:06:49 / 人气：
火星大气与挥发物演化任务（MAVEN）火星探测器在火星上层大气的氢气中发现了神秘的增亮事件，揭示了粒子冲击该区域时发生的相互作用。与地球上主要由电子引起的极光不同，火星上的极光事件主要是质子涌入造成的。目前科学家已经对这些不寻常的现象做出了解释，指出这一切可以归结于“被盗”的电子。
一开始科学家对奇特的火星极光感到很困惑。这些极光的出现，表明质子能够穿过火星的磁性“弓形激波”（bow shock，太阳风与行星磁场顶层相遇处形成的激波），并发出亮光，而这一过程通常需要电子。
研究团队利用MAVEN探测器的紫外光光谱成像仪对火星极光进行了研究，揭示了紫外光连续照射数小时的情况。与此同时，探测器的太阳风离子分析仪记录了太阳风质子的增强。据NASA称，这些质子在行进过程中以这种方式“偷取”了电子，从而在火星上大气层造就了极光。
一开始科学家对奇特的火星极光感到很困惑。这些极光的出现，表明质子能够穿过火星的磁性“弓形激波”（bow shock，太阳风与行星磁场顶层相遇处形成的激波），并发出亮光，而这一过程通常需要电子。
“答案就是盗窃，”科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室的贾斯汀·戴罕（Justin Deighan）说，“当接近火星时，与太阳风一起涌入的质子从火星周围巨大的氢气云边缘窃取电子，从而转变为中性的原子。弓形激波只能转移带电粒子，因此这些中性原子一直持续通过。”
据专家介绍，相比地球上的极光，火星上这种质子极光发生的频率要高得多，这很大程度上要归结于地球具有比火星更强大的磁场。
地球上的极光较为罕见，并且只能在极地附近的小范围内看到。相比之下，火星的质子极光可以出现在任何地方。研究人员称，质子极光也可能常见于金星和土星的卫星“泰坦”（土卫六），这两个星球都缺乏磁场的保护，并且上大气层含有丰富的氢。
极光及其触发因素
南极光和北极光是发生在地球大气层中的自然奇观，又被称为“欧若拉”（Aurora）——古罗马神话中的黎明女神。北极光被称为“Aurora Borealis”，意为“北方的黎明”；南极光被称为“Aurora Australis”，意思是“南方的黎明”。
地球的极光能呈现出许多种颜色，但淡绿色和粉红色是最常见的。
极光是地球周围一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子与地球大气层相遇，在磁场作用下，一部分粒子沿磁场线集中到南北两极。当它们进入极地的高层大气（80千米以上）时，与大气中的原子和分子（包括氢和氦）碰撞并激发，释放出围绕着磁极的光芒，即极光。地球的极光能呈现出许多种颜色，但淡绿色和粉红色是最常见的。（任天）
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