美国探测器观测到火星难以解释的高空尘埃云团以及深入火星大气层的极光现象

艺术示意图：MAVEN观测到火星北半球大气深处出现的极光现象。

MAVEN飞船搭载的“成像紫外光谱仪”（IUVS）2014年12月间探测到的火星上空极光分布区示意图。可以看到在火星北半球广泛分布极光区域，且并未显示与任何地面地形区之间的显著关联性。

（蜘蛛网报道）据新浪科技（晨风）：美国宇航局网站报道，该局所属的火星大气与挥发分探测（MAVEN）正在火星轨道运行，近日这艘飞船在火星大气层中观测到两种不太寻常的现象：一个难以解释的高空尘埃云团以及深入火星大气层的极光现象。

探测器在距离火星地表上空93~190英里（约合150~300公里）的高度上观测到尘埃云是出乎科学家们预料之外的。尽管目前这一尘埃云团的来源和具体成分仍然尚未查明，但其对MAVEN以及其他正在火星轨道上运行的飞船并不会构成任何威胁。

美国科罗拉多大学大气与空间物理实验室（LASP）的莱拉·安德森（Laila Andersson）表示：“如果这些尘埃来源于火星大气层，那么这暗示着我们可能缺乏对火星大气中某些基本过程的了解。”

这股尘埃云团是由MAVEN飞船上搭载的朗缪尔探针与波探测设备（LPW）探测到的，自从MAVEN进入火星轨道并开展科学考察工作以来这股尘埃云就一直存在着。目前还无法判定它究竟是暂时性的现象还是将长期这样持续下去。尘埃云密度最大的部分位于高度较低的区域上。然而，即便是在密度最大的地方，其整体仍然非常稀薄。到目前为止，MAVEN飞船上还没有任何其他设备的探测结果同样显示这股尘埃云团的存在。

其可能的来源包括：从大气层中向上吹出去的尘埃物质；或是来源于火星的两颗小卫星——火卫一以及火卫二上的尘埃；再或者就是太阳风带来的尘埃颗粒；甚至可能是围绕太阳运行的彗星留下的细碎颗粒物。但不管是何种来源，至少就目前看来，火星上并不存在任何已知的机制可以解释在这样的位置上观测到这样的现象。

除此之外，MAVEN飞船上的“成像紫外光谱仪”（IUVS）观测到被科学家们称之为“圣诞之光”（Christmas lights）的奇异现象。就在圣诞节前的大约5天时间里，MAVEN飞船突然观测到在火星北半球的大气中出现一道明亮的紫外波段极光。在地球上，极光一般出现在南极或北极附近，它们是由于高能带电粒子轰击地球大气中氧原子和氮原子产生的发光现象。

来自科罗拉多大学的IUVS设备项目组科学家阿诺德·史蒂朋（Arnaud Stiepen）表示：“让我们感到惊讶的是这道极光出现在火星大气中很深的位置上——远超过了此前不管是在地球上还是在火星上所观测到的结果。因此产生这些极光的带电粒子能级一定非常高。”

那么这些高能粒子是从什么地方来的？答案似乎是太阳。原因是，当这道极光出现时，MAVEN飞船上搭载的太阳高能粒子监测设备记录到太阳高能电子流流量的急剧飙升。地球拥有一个强大的全球偶极磁场，可以抵挡来自太阳的带电粒子轰击，而和地球不同，火星早在数十亿年前便已经丧失了它的全球磁场，因此来自太阳的高能带电粒子可以直接轰击火星大气层。产生此番观测到的火星深层大气极光的高能粒子能级至少相当于室内电流能级100倍以上，因此它们可以抵达火星大气深处。

有关这项研究的结果已经在美国德州近日召开的第46届月球与行星科学会议上作了报告。

MAVEN探测器于2013年11月18日发射升空，它的任务是帮助科学家们了解，这颗红色行星究竟是如何会丢失了其大部分的大气以及几乎全部的水分的。MAVEN探测器于2014年9月21日进入火星轨道。

布鲁斯·亚科斯基（Bruce Jakosky）来自美国科罗拉多大学大气与空间物理实验室，他也是MAVEN探测项目的首席科学家。他表示：“MAVEN搭载的科学设备均运行良好，探测器所获取的科学数据也非常完美。”

MAVEN探测项目属于美国宇航局的火星探测项目旗下任务之一，另外还包括有像机遇号以及好奇号火星车，火星奥德赛飞船以及火星勘测轨道器等一系列正在火星地表或轨道上运行的探测器。

美国宇航局的火星探测项目旨在将火星视作一个动态系统加以了解，包括其过去以及现在的环境，气候循环，地质乃至生物学潜力。与此同时，美国宇航局也在不断推进载人火星探测项目的技术准备工作，并计划在2030年代将人类宇航员送往火星。