火星有股“摇滚范儿”

　　来源：科技日报http://www.cas.cn/kj/201506/t20150624_4378410.shtml 

太阳风与火星高层大气中的带电离子相互作用的计算机模拟图。

　　如果行星有个性，火星的表现很像“摇滚明星”——头顶“莫霍克发型（两侧头发剃掉，中间头发高高竖起）”,身穿一层金属粒子“外衣”，火星极光偶尔闪烁，可谓“摇滚范儿”十足。这是美国国家航空航天局（NASA）火星大气与演变任务（MAVEN）向我们描绘的火星面貌。据物理学家组织网22日报道，MAVEN最新发布的结果显示，“莫霍克发型”源于火星两极大气粒子的逃逸运动；“金属外衣”为含有金属离子的高层大气；火星极光则由太阳风暴的轰击造成。

　　MAVEN于2013年11月18日发射，其任务是弄清火星是如何失去大气，从而导致几十亿年前有可能支持生命存在的火星气候变成了如今寒冷荒芜的状态。

　　来自太阳和宇宙空间的辐射会使火星高层大气中的原子发生电离。太阳风和更加猛烈的太阳活动，如太阳耀斑和日冕物质抛射所产生的电力和磁力，能够将这些带电离子从火星高层大气中剥去，使大气变得越来越稀薄。MAVEN的目标是发现哪些机制造成的火星大气损失最为突出，并对火星大气层遭受侵蚀的速度进行评估。

　　“MAVEN正在观测一股逃逸大气粒子形成的极羽。”项目负责人、科罗拉多大学的布鲁斯·贾科斯基说，“大气极有可能主要是经此途径流失的。”

　　参与MAVEN任务的科罗拉多大学科学家大卫·布莱恩说：“当追踪模型中的粒子轨迹时，极羽看起来有点像‘莫霍克发型’。”

　　MAVEN还探测到了火星大气电离层中一个长期存在的金属离子（铁和镁）层。这些金属离子来自太阳系碎片，比如彗星尘埃和陨石，当它们进入火星大气后会被加热，然后燃烧、蒸发，甚至电离。“去年10月赛丁泉彗星近距离掠过火星时，MAVEN曾检测到了与彗星尘埃相关的金属离子层。”贾科斯基说，“今年2月，当MAVEN进行首次深潜活动，将轨道降至海拔125千米的最低点时，我们立即发现高层大气中仍有金属离子。由于当时并没有彗星经过，这应该就是我们所预期的长期存在的金属离子层。”

　　此外，MAVEN还看到了日冕物质抛射颗粒直接影响火星高层大气所形成的极光，一次发生在去年圣诞节前，还有两次出现在今年3月。在地球上，由于磁场的作用，极光主要出现在南北极地区；而在火星上，极光更加分散，甚至还可能带动大气中的气体逃逸到太空。

　　MAVEN还绘制了火星大气粒子逃逸图像，据此能测算出逃逸速度如何改变太阳系的历史。

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