火星通过什么发光(火星是怎么发光的)

近日,科学家通过非载人火星探测任务ExoMars发现了火星上一个神秘的现象:ExoMars看到火星大气发出绿光!难道是什么讯息?亦或者某种超自然现象?我们来看看!

据了解,在研究火星的过程中,科学家们发现了这些神秘的照片。这些神秘的绿光引起了科学家的注意,我们知道,在地球上看到绿光并不稀奇,因为我们的地球有磁场,太阳风可以撞击我们地表层,与磁场发生作用,产生美丽的绿色极光。其实除了极光以外,我们的大气可以与太阳光相互作用,产生令人眼花缭乱的能量,比如这种绿光。因此在地球上,这不仅包括极光附近的极光(北极光和南极光),还包括氧分子与太阳光(又名)相互作用产生的持续的绿光。也叫“空气辉光”。因此,首先我们可以肯定,这肯定不是超自然现象。那么火星绿光的真相到底是什么呢?

在地球上,人们可以从太空中“边缘”看到气辉,国际空间站(ISS)上宇航员拍摄的许多壮观照片就是一个例证,对此我们毫不怀疑。然而火星就不一样了,这一现象最近首次在火星周围被欧空局的跟踪气体轨道器(TGO)观测到,该轨道器于2016年抵达火星,这是ExoMars计划的一部分。火星上的神秘绿光几乎和极光一样,但是很显然不是极光,因为火星的磁场几乎都消失了。那么只剩下另一种可能,那就是大气作用。

产生“绿光”的原理

根据一天中的不同时间,这种发光是由不同的机制引起的。而白光是氮和氧分子在太阳辐射下解离的结果,而夜光则是这些解离的分子重新结合的结果。在所有的情况下,最亮的辐射来自于被激发的氧原子,最终它们会发出特有的绿色辐射。

直到现在,科学家们还无法在其他行星周围观察到这种效应,因为从它们表面反射的光线会掩盖这种效应。虽然科学家们几十年来一直推测火星会发生这种现象,但这一现象直到最近才被TGO的=科学团队发现。

根据研究发现,我们在地球上看到的最明亮的排放物之一来自夜光。更具体地说,是氧原子发出的特定波长的光,这种现象在另一个星球上从未见过。然而,据预测,这一排放物已经在火星上存在大约40年,这是人类首次在地球以外的另一颗行星周围观测到这种重要的辐射!多亏了TGO,我们发现了它。

TGO

当然,这一切都离不开TGO强大的科学载荷。作为TGO装备的众多工具之一,轨道飞行器使用这些工具在火星大气中寻找标志性气体,这可以为火星过去和随后的演化提供线索。它由多个光谱仪组成,包括紫外线和可见光光谱仪(UVIS)仪器,能够在不同的位置进行观测。

以前的观测没有捕捉到火星上的任何绿色辉光,所以科学家重新调整了UVIS最低点通道的方向,使其指向火星的“边缘”,类似于从国际空间站拍摄的地球图像中看到的视角。

这一次,研究小组使用NOMAD-UVIS扫描了火星表面20至400公里的高度,每个轨道两次。当他们分析这些数据集时,他们发现所有这些数据中都有绿色的氧气排放。然而,在大约80公里的高度上,排放最强,并且随地球和太阳之间的距离而变化。

为了更好地了解火星上的气流工作的过程,科学家们比较了这两种发射方式,结果发现可见光发射强度是紫外发射强度的16.5倍,科学家表示,“我们对这种排放进行了模拟,发现它主要是以二氧化碳的形式产生的,或者说二氧化碳被分解成其组成部分:一氧化碳和氧气。我们看到产生的氧原子在可见光和紫外光下都发光。火星上的观测结果与先前的理论模型一致,但与我们在地球周围发现的实际发光不一致,在那里可见光发射要弱得多。这意味着我们需要更多地了解氧原子的行为,这对我们理解原子和量子物理非常重要。”

这些观测结果意义重大,因为它们可以揭示火星大气的组成和动力学。此外,它们还可以帮助天文学家了解我们的太阳是如何将能量以太阳光和太阳表面的带电粒子流的形式沉积到这颗红色行星上的太阳风。

这种理解对于描述行星大气和相关现象(如极光)非常关键。通过破译火星大气中气辉的结构和行为,科学家们还将能够洞察一个高度范围,这个高度范围在很大程度上还未被探索。他们还将能够看到大气的动力学随太阳活动的变化而变化的过程。

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