人们第一次看到火星夜空变成了绿色，这令人震惊

以人眼可见的波长发出柔和光芒的极光已被捕获火星这是第一次，而且只有机器人能现场看到它。

于 2024 年 3 月 18 日，当杰泽罗陨石坑上空的夜空变成微弱而明亮的绿色时，毅力号火星车睁着眼睛坐着，准备好了。它记录的内容为研究火星开辟了新的方法。尽管众所周知火星有各种极光，但我们看到的所有其他极光都是不可见的紫外线色调。

“极光是太阳如何影响行星的可见表现。确认火星上可见极光的存在为我们研究这些过程开辟了新的方法，希望更简单、更便宜，“奥斯陆大学的物理学家 Elise Wright Knutsen 向 ScienceAlert 解释说。

“到目前为止，我们只报告了对这种绿色发射的首次探测，但对极光的观测可以告诉我们很多关于太阳粒子如何与火星磁层和高层大气相互作用的信息。”

太阳系中的每颗行星都有自己的自己的极光类型，但火星上的极光真的很有趣。极光是行星外粒子和行星粒子（通常是大气层、但并非总是如此），由磁场介导。

粒子（通常来自太阳、但并非总是如此）被磁场引导向行星（通常是两极，但并非总是如此），它们与其他材料碰撞，敲击电子并在取决于条件的波长中产生辉光。

火星的大气层非常稀薄，大约是地球密度的 2%。此外，这颗红色星球充其量只有一个斑驳而无力磁场仅围绕某些局部区域，地壳中的磁化矿物保留了火星曾经拥有的磁场残余物。它与保护地球的光辉的磁层气泡完全不同。

然而，这些局部磁场斑块足以进行极光活动。当太阳风吹向正确的方向时，大气层在这些磁性贴片附近在紫外线波长下发光。通过研究这些紫外线极光，Knutsen 和她的同事意识到火星大气中的活动比我们看到的要多。

“我们在火星上观察极光已经有 20 年了，但都是在紫外线波长下。根据电子跃迁回的能级，我们得到不同波长/颜色的极光发射，“Knutsen 解释说。

“当我们看到特定波长时，我们可以使用量子力学来确定该跃迁是否与任何其他跃迁共享一个高态。如果是这样，那么我们知道其他波长的极光也应该存在，即使我们没有直接观测它们。因此，对原子氧跃迁的特定紫外线发射（297 纳米）的观察使我们相信也应该存在绿光发射。

受到发现的启发，Knutsen 和她的同事们开始寻找光明。不过，这并不是一件简单的事情。火星上的大多数可见光仪器都是为白天进行观测而设计的，而不是为了在夜空中寻找真正微弱的光芒。

此外，火星上的极光比地球上的极光暗得多。尝试捕捉 A 的最佳时间是在特别高能量的太阳爆发之后，例如日冕物质抛射。这意味着您需要准备好快速行动。火星卫星不是为这种自发性而设计的。

然而，对于 2024 年 3 月 15 日的日冕物质抛射，所有部分都到位了。毅力号拥有能够探测研究人员正在寻找的光线的仪器——以及一个掌舵的科学家团队，他们随时准备并愿意进行调整以获得必要的观测。

因此，在一次巨大的喷发导致数十亿吨带电粒子离开太阳几天后，研究人员记录了他们正在寻找的东西：火星夜空中 557.7 纳米波长的过量光——电离氧的可见光。

因为这是火星，所以景象不是我们在地球上看到的。

“火星上的绿色极光与地球上的绿色极光颜色完全相同，但看起来仍然完全不同，”克努森说。“我们习惯于看到形状独特、结构非常有序的丝带。然而，火星上的绿色极光或多或少是完全均匀的。整个天空向各个方向发出绿色的光芒，无论你是站在赤道上还是更靠近两极。

虽然，她补充说，即使我们是站在火星上，自人眼在昏暗的光线下无法很好地辨别颜色.了解第一批火星探险者最终到达那里时的经历会很有趣。

这次探测是该团队第四次尝试使用毅力号捕捉这种现象，因此似乎还有其他一些因素在影响太阳打喷嚏是否会在火星上产生可见的极光。该团队计划尝试捕捉更多极光，以弄清楚极光在火星上是如何发生的，并查看可能出现的一些模式。

“我对这一发现开启的进一步研究感到非常兴奋，我对弄清楚哪些类型的太阳风暴导致这个极光等等，“克努森说。“而且，想象这颗红色星球发出绿色光芒真是太有趣了！”

该研究已发表在科学进展.

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