NASA的MAVEN揭示邓吉循环驱动火星极光

NASA科学家发现，与地球产生极光类似的过程也在火星上产生某些类型的极光，但规模要小得多。这一发现发表在《自然通讯》上，揭示了邓吉循环的微型版本——一种涉及磁重联、为带电粒子提供能量的机制——发生在火星强大的地壳磁场上方。此前已知这一过程驱动地球极光，但其在火星上的作用直到现在才被完全理解。

这一发现影响了我们对火星大气及其与太阳风相互作用的理解。与地球拥有由地核产生的全球磁场不同，火星的地壳中存在局部磁场，这是数十亿年前消失的古代全球磁场的残余。这些地壳磁场形成了小型磁层，在那里可以发生类似邓吉的循环，将电子射入大气层产生极光。该研究使用了NASA的MAVEN航天器的数据，该航天器从2014年开始绕火星运行，直到2024年12月信号丢失后，其任务于2025年6月结束。

这一发现之所以重要，是因为它解释了电子如何被激发产生火星极光，这个问题一直困扰着科学家。它还表明邓吉循环可以在大尺度和小尺度上运行，暗示它可能出现在太阳系的其他地方。理解这一过程有助于科学家了解太阳环境如何影响火星，这对于规划未来前往这颗红色星球的机器人和载人任务至关重要。

该研究由加州大学伯克利分校的Shaosui Xu领导，他指出最后一块拼图来自MAVEN的STATIC仪器数据，该仪器测量了等离子体流。研究还使用了磁力计和太阳风电子分析仪来确定磁场配置和电流。MAVEN任务是NASA火星探测计划的一部分，由戈达德太空飞行中心管理，首席研究员在科罗拉多大学博尔德分校。

下一步包括进一步分析MAVEN的数据，以揭示更多关于火星演化及其与地球差异的见解。这些发现还为未来任务提供了信息，改进了对太阳风暴如何影响火星大气的预测。