火星夜空，暗流涌動(dòng)。

夜晚，火星天空在紫外線下閃爍發(fā)光

對(duì)這顆紅色星球的最新紫外線觀測(cè)突出了火星大氣中復(fù)雜的環(huán)流模式，包括肉眼看不見的怪異規(guī)則的夜光脈沖。這些脈沖和發(fā)光的大氣效應(yīng)還沒(méi)有被完全理解，但它們的存在提醒我們火星的大氣層非常復(fù)雜。

紫外光下火星大氣層所展現(xiàn)出的“夜輝”。圖源：美國(guó)宇航局（NASA）/火星大氣和揮發(fā)性演化任務(wù)（MAVEN）/戈達(dá)德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）/科羅拉多大學(xué)波德分校（CU）/科羅拉多大學(xué)博爾德分校大氣和空間物理實(shí)驗(yàn)室（LASP）

對(duì)這顆紅色星球的最新紫外線觀測(cè)展現(xiàn)了火星大氣中復(fù)雜的循環(huán)模式，包括肉眼無(wú)法看到的規(guī)律性夜光脈沖。

一項(xiàng)新的研究表明，透過(guò)紫外線能觀察到觀察火星大氣紛繁復(fù)雜的運(yùn)行情況，但只能在某些季節(jié)的夜間進(jìn)行。人們對(duì)于這些脈沖和發(fā)光的現(xiàn)象尚不完全理解，但它們的存在提醒著我們：火星上存在一個(gè)復(fù)雜的大氣系統(tǒng)。

得益于美國(guó)宇航局火星大氣和揮發(fā)性演化任務(wù)（MAVEN）航天器上的紫外光譜成像儀(IUVS)，該研究才得以進(jìn)行，最新成果已發(fā)表于《地球物理研究》以及《空間物理》雜志上。MAVEN航天器自2014年以來(lái)一直在火星軌道上運(yùn)行。紫外光譜儀（UVS）為這顆紅色星球的觀測(cè)提供了一個(gè)全新視角，揭示了此前未被發(fā)現(xiàn)的火星大氣環(huán)流模式。

由科羅拉多大學(xué)大氣與空間物理實(shí)驗(yàn)室(LASP)的尼克·施耐德領(lǐng)導(dǎo)的新論文分析了紫外光譜儀在火星上連續(xù)兩年的數(shù)據(jù)(在火星上一年約為地球上687天)。通過(guò)研究紫外線視角下的火星，研究人員能夠?qū)⒒鹦谴髿庵腥蚍秶娘L(fēng)浪影響可視化。

施耐德（Schneider）在NASA的新聞稿中解釋道:“MAVEN的圖像讓我們首次對(duì)火星中層大氣的運(yùn)動(dòng)有了全面的了解，這一區(qū)域中的氣流攜帶著氣體在最低層與最高層之間運(yùn)動(dòng)，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于他們的研究十分重要?！?/p>

北極地區(qū)看到的“夜輝”，螺旋形狀的原因仍然是個(gè)謎。圖源：美國(guó)宇航局（NASA）/火星大氣和揮發(fā)性演化任務(wù)（MAVEN）/戈達(dá)德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）/科羅拉多大學(xué)波德分校（CU）/科羅拉多大學(xué)博爾德分校大氣和空間物理實(shí)驗(yàn)室（LASP）

這些奇幻的現(xiàn)象被稱為大氣潮汐，形成于火星夜半球大氣中層（平流層和熱層之間的中間層）氮原子和氧原子的重組。通過(guò)在紫外光下觀察火星，科學(xué)家們能夠看見不同季節(jié)的風(fēng)向變化，這些變化會(huì)影響大氣中的“夜輝”。研究表明，這些環(huán)繞行星的大氣潮汐也會(huì)受到太陽(yáng)熱以及火星巨大火山造成的地形擾動(dòng)影響。

事實(shí)上，火星上的火山山區(qū)會(huì)產(chǎn)生一些非常迷人的怪異現(xiàn)象，例如規(guī)律性出現(xiàn)在阿爾西亞蒙斯（Arsia Mons）上空的大規(guī)模細(xì)長(zhǎng)云（位于火星赤道附近，高約20公里）。

“MAVEN對(duì)大氣流失和氣候變化的主要發(fā)現(xiàn)揭示了這些巨大的環(huán)流模式的重要性，這些循環(huán)將氣體從火星表面輸送到太空邊緣”，LASP科學(xué)家兼研究合著作者索納爾·賈因（Sonal Jain）在新聞稿中解釋道。

有趣的是，大氣脈沖每晚恰好發(fā)生三次，但只發(fā)生在春季和秋季。科學(xué)家們還記錄了冬季極地上空難以解釋的氣浪和旋流，以及冬季兩極上空的一些異常亮點(diǎn)。

“夜輝”現(xiàn)象的成因。圖源：美國(guó)宇航局（NASA）/火星大氣和揮發(fā)性演化任務(wù)（MAVEN）/戈達(dá)德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）/科羅拉多大學(xué)波德分校（CU）/科羅拉多大學(xué)博爾德分校大氣和空間物理實(shí)驗(yàn)室（LASP）

在這些明亮的區(qū)域，氣體被垂直風(fēng)向下推，從而進(jìn)入大氣密度較高的區(qū)域。美國(guó)宇航局的新聞發(fā)布中心表示，這有助于加速有關(guān)氮氧化的化學(xué)反應(yīng)，為紫外線發(fā)光提供能量。紫外線的產(chǎn)生主要發(fā)生在地表以上40英里（64公里）的高度，有些斑塊的直徑甚至高達(dá)600英里（965公里）。

不能將這些紫外光輝與火星怪異的綠光混淆——綠光是太陽(yáng)光在高層大氣中激發(fā)的氧分子（肉眼可見）。對(duì)火星地面上的人類而言每晚的曼妙“夜輝”是看不見的。將來(lái)，火星殖民者可以透過(guò)紫外線濾鏡鏡欣賞“夜輝”，那將是在火星上生活的一大樂(lè)趣。這種觀天消遣大致類似于觀看地球上的北極光。這顯然是壯觀的景象，這些鏈狀發(fā)光斑塊將以時(shí)速高達(dá)180英里每小時(shí)（290公里每小時(shí)）穿過(guò)火星夜空。

BY: George Dvorsky

FY: Milo_Guo

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