华盛顿，5 月 15 日（路透社）—— 美国国家航空航天局（NASA）的 “毅力号” 火星车首次在可见光下观测到火星极光。这是人类首次在地球以外的行星表面观测到极光，画面中火星的天空呈现出柔和的绿色光芒。

来自：路透社

科学家表示，此次极光现象发生在 2024 年 3 月 18 日，当时来自太阳的高能粒子与火星大气发生碰撞，引发反应并在整个夜空形成微弱的辉光。此前，火星极光仅由轨道卫星在紫外波段观测到过，但从未在可见光下被捕捉到。

三天前，太阳爆发了一次强烈的太阳耀斑，并伴随日冕物质抛射 —— 这是一种由气体和磁能组成的巨大爆炸，会释放大量太阳高能粒子并向太阳系外围扩散。火星是太阳系中距离太阳第四近的行星，位于水星、金星和地球之后。

科学家提前对这一事件进行了模拟，并调试了火星车上的仪器以便观测预期中的极光。“毅力号” 搭载了两台对可见光波长敏感的仪器，这意味着它们能够探测到人眼可见的颜色。研究人员先用火星车的 “超级相机” 光谱仪精确识别出绿色辉光的波长，随后用 “桅杆相机 - Z” 拍摄了天空柔和绿光的照片。

火星极光的形成原理与地球类似，都是高能带电粒子与大气中的原子和分子碰撞，使它们被激发，进而导致被称为电子的亚原子粒子释放出称为光子的光粒子。

“但在地球上，带电粒子会被地球的全球磁场引导至极地地区，” 奥斯陆大学空间传感器与系统中心博士后研究员、本周发表在《科学进展》杂志上的这项研究的第一作者伊莉斯・赖特・克努森（Elise Wright Knutsen）说。

“火星没有全球磁场，因此带电粒子会同时轰击整个火星，从而形成全球性的极光，” 克努森补充道。

此次极光呈现绿色是由于太阳带电粒子与火星大气中的氧气发生相互作用。虽然极光可以非常明亮（如地球南北极地区常见的那样），但在火星上观测到的这次极光却相当微弱。

“我们在去年 3 月 18 日观测到的这次极光太微弱了，人类无法直接用肉眼看到。但如果发生更强烈的太阳风暴，极光可能会亮到让未来的宇航员看到。用像 iPhone 这样的相机也能清楚地拍摄到，就像地球上的极光在照片中总是比肉眼所见更明亮一样，” 克努森说。

这一特定事件未对地球产生影响。

太阳系中所有拥有大气层的行星都会出现极光现象。

“此前从火星轨道卫星上已观测到各种类型和波长的极光，不过都是在紫外波段，而且形状差异很大。从我们现在观测到的全球性弥漫极光，到南部地壳磁场（区域磁场）附近的离散弧状和斑块状极光，再到大规模的蜿蜒形状极光，” 克努森说。

如果地球宇航员造访火星并可能在火星表面建立长期驻留地，他们或许能欣赏到夜间的光影秀。

“在更强烈的太阳风暴中，极光会更明亮，我想那时从地平线到地平线都泛着绿光的天空会美得令人惊叹，” 克努森说。

“极光将呈现出一种柔和的绿色辉光，或多或少覆盖整个天空，” 克努森补充道。“低层大气中的尘埃会遮挡部分接近地平线的光线，而如果直视天空正上方，极光也会更暗淡，因为斜着看时，你能看到更厚的大气层发出的极光。”

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