行星極光示意圖。(Shutterstock)
行星極光示意圖。(Shutterstock)

科學家知道地球的極光是太陽風與磁場互動後產生的現象,並在其它天體上也看到了類似的現象,例如水星、木星的一些衛星、彗星,甚至是火星。

火星上沒有一個像地球上這樣覆蓋全球範圍的磁場,為甚麼也會產生極光(aurora)?多年來科學家都不知道這是為甚麼。一份新研究揭示了火星上極光可能的成因。

科學家認為火星在年輕的時候,上面曾有過像地球一樣的覆蓋全球的磁場,但是後來這個磁場逐漸減弱,到現在幾乎消失。但是,火星南半球的地殼層存在一些區域性小範圍的磁場。這份新研究認為,這些小範圍的磁場與太陽風互相作用後,在火星上產生了離散型的極光。

主要研究者之一美國愛荷華大學(The University of Iowa)物理與天文學系研究員扎卡裏·吉拉齊安(Zachary Girazian)說:「我們第一次詳細研究了太陽風對火星上極光的影響。」

「我們的主要發現是,在地殼強磁場區域內,極光出現的頻率取決於太陽風與磁場的朝向;在地殼強磁場區域以外,極光出現的頻率取決於太陽風的動態壓力。」

研究人員分析了火星大氣與揮發物演化任務(Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission,縮寫為MAVEN)收集的200多個離散極光的情形。MAVEN是美國太空總署(NASA)於2013年發射的太空探測器,也是第一個提供了火星極光數據的太空船。

研究人員發現,火星的極光多發生在南半球,而且他們認為是太陽風與局部區域的某種相互作用產生了極光的現象。

吉拉齊安在新聞稿中說:「現在是研究火星極光很有成果、令人興奮的時刻。從MAVEN得到的火星極光的數據是同類中首例,幫助我們第一次了解了極光的基本特點。」

這份研究3月27日發表於《地球物理研究:太空物理學》(JGR Space Physics)期刊。#

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