火星周圍的電流系統形成了圍繞火星的「感應磁層」。 圖片來源：NASA
據物理學家組織網近日消息，在美國國家航空航天局（NASA）的火星大氣與揮發物演化任務（MAVEN）太空飛行器進入火星軌道五年後，獲得的數據終於讓科學家創建了歷史上第一張火星大氣電流全景地圖。這一成果推進了人們對紅色星球的理解，開啟了火星大氣研究的新時代。相關論文發表在《自然·天文學》雜誌上。
在地球上，人們在南北極可以看到絢麗的極光，這是由於地球內部熔融的鐵鎳核心轉動產生的磁場。紅色星球同樣也具有磁場，但其與地球磁場的形成機制大為不同——火星本身並不產生磁場，而是太陽風在火星電離層產生的電流導致磁場堆積、增強，並形成火星上所謂的「感應磁層」。
太陽風主要由帶電的電子和質子組成，並持續從太陽吹來，它圍繞著太陽系中的物體流動並與之相互作用。當太陽風的帶電粒子撞擊火星附近的「感應磁層」時，太陽風中攜帶不同電性的離子就會被分開，從而形成電流，環繞在火星周圍。與此同時，太陽X射線和紫外線不斷電離火星上的一些高層大氣，將其轉變為可以導電的電子和帶電離子的組合。
這項最新結論來自NASA於2013年發射的MAVEN太空飛行器，MAVEN和NASA之前的任務也曾看到過這些電流層的局部跡象，但這是第一次憑藉產生的數據繪製出一幅全景圖，其包括了電流從太陽風中產生，到在上層大氣流動的過程。
研究人員表示，想要直接在太空中探測到這些電流非常困難，而利用MAVEN的靈敏磁強計，科學家探測並繪製了火星周圍被電流扭曲的太陽風中磁場的三維結構圖，並根據磁場結構的畸變計算出電流分布。
科羅拉多大學博爾德分校的實驗物理學家羅賓·拉姆斯塔德指出，電流將太陽風的能量通過磁場和電場傳遞給火星大氣中的帶電粒子，加速火星大氣逸散到太空，太陽風導致的大氣逸散已經持續了數十億年，正是這種損失將火星從一個可以支持生命的世界，變成了如今這樣一個不適宜居住的「荒漠」。現在，科學家團隊正致力於確定太陽風中可獲得的精確能量，以進一步了解大氣逸出的動力。（記者張夢然)
來源：科技日報