美国宇航局的Maven SpaceCraft刚刚发现了一种新型的火星奥罗拉

时间：2021-07-23 17:52:06 来源：

这个动画在火星上显示了一个质子极光。首先，太阳风质质子以高速接近火星，遇到围绕行星的氢气云。质子从火星氢原子窃取电子，从而成为中性原子。原子通过鲍瓦座，围绕火星的磁障碍，因为中性颗粒不受磁场的影响。最后，氢原子进入火星的气氛并与气体分子碰撞，导致原子发射紫外线。学分：NASA / MAVEN /戈达德太空飞行中心/丹加拉格尔

Auroras出现在地球上，因为夜空中的幽灵般展示了五颜六色的光线，通常在杆附近。我们的摇滚洋邻居火星也有极光，美国宇航局的Maven SpaceCraft刚刚发现了一种新型的火星奥罗拉，在红星的大部分时间发生在红星的一天，在那里极光很难看到。

Auroras在精力充沛的颗粒进入一个星球的大气中，轰击气体并使它们焕发发光。虽然电子通常引起这种自然现象，但有时质子可以引起相同的反应，尽管它更加罕见。现在，Maven团队了解到，由于电子通常在地球创造极光下做的是Mars的质子在火星上做了同样的事情。当太阳喷射特别强的质子脉冲时，这尤其如此，这是通过强烈的热量剥离其孤独的电子的氢原子。太阳以速度为每小时（每小时300万公里）的速度喷射质子，以令太阳风的不稳定流动。

Maven（Mars氛围和挥发性的发展使命）团队正在研究Mars的紫外线仪（IUV），观察到，在火星的高层大气中来自氢气的紫外线将神秘地亮了几个小时。然后，他们注意到，当另一个Maven仪器，太阳能离子分析仪（SWIA），测得的增强的太阳风质子时，发生了增白事件。

Maven观察质子极光。在顶部面板中，太阳风的自然变异导致偶尔的太阳风质量流动轰击火星。在底部，Maven的成像紫外光谱仪的观察显示在太阳风增强时，紫外线紫外光光谱仪显示出从大气中的紫外线发射增加。学分：NASA / MAVEN / COLORADO大学/ LASP / ANIL RAO

但是，两个谜题使这种类型的极光似乎是不可能的：这些质子是如何过上星球的“弓箭”的磁障碍，这通常会使太阳风在地球周围的带电粒子进行磁性障碍物？质子怎么能熄灭光，因为原子需要电子来这样做？

“答案是Thievery，”科罗拉多大学大气和空间物理实验室，博尔德大学，博尔德，博尔德，博尔德队的铅本论文作者展出了7月23日在自然的天文学中。“当他们接近火星时，通过从围绕地球周围的巨大氢云的外边缘窃取电子来窃取电子变换成中性原子。弓形震动只能珀氏带电粒子，因此这些中性原子继续通过。“当那些高速入射原子击中气氛时，它们的一些能量被作为紫外线发出，这对人眼看不见，而是可检测到Maven上的IUV等仪器。事实上，一个进入的原子可以在大气中与分子碰撞，然后在减速之前数百次碰撞，从而脱掉一系列紫外线光子。

“火星素质奥罗拉斯不仅仅是一场轻型展示，”爱荷华大学贾斯珀·哈雷卡斯说，负责SWIA仪器。“他们揭示太阳风在火星周围没有完全靠在火星周围，通过展示太阳能质子如何潜行弓形冲击并影响大气，沉积能量，甚至增强那里的氢含量。”

质子极光确实发生在地球上，但不像火星一样经常。一个关键差异是地球的强磁场，它将太阳能远离地球远离地球，比在火星上更大程度。在地球上，质子极光只出现在极的小区附近的杆子附近，而在火星上，他们可能会发生在任何地方。

然而，质子极光可能在金星和土星的月亮泰坦常见。像火星一样，这两个世界缺乏自己的磁场，并且在上部气氛中有大量的氢气 - 充足的电子分享。看起来很可能很多行星绕其他恒星都有相同的有利条件，也可能有质子极光。

这项研究是由MAVEN任务资助的。MAVEN的主要研究人员位于科罗拉多大学博尔德分校的大气和空间物理实验室，而NASA戈达德负责管理MAVEN项目。

出版物：J. Deighan，等，“在火星的Proton Aurora发现，”自然天文学（2018）

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