Mars上的Eerie现象神秘的天文学家：紫外线“梦魇”每晚遍布地球的天空蔓延

这是南极火星大气中紫外线“夜光”的图像。绿色和白色的假色代表紫外线的强度，白色是最亮的。利用美国宇航局MAVEN航天器上的“成像紫外线光谱仪”仪器，在约70公里（约40英里）的高度测量了夜光。数字化地添加了火星地球的模拟视图作为背景，图像中心的淡淡白色区域是极地冰盖。该图像显示了火星夜间气氛中出乎意料的明亮螺旋发光。螺旋图案的原因尚不清楚。

每天晚上都在火星上，当太阳落山和温度下降到80华氏度和下方时，令人毛骨悚然的现象在地球的大部分天空中传播：由化学反应产生的柔软辉光，在表面上方发生了数十英里。

站在火星上的宇航员看不到这个“梦魇” - 仅作为紫外线显示出来。但有一天可以帮助科学家更好地预测火星的令人惊讶的氛围。

火星的夜间气氛在MAVEN太空船的观测数据动画中发光并脉动。绿色到白色的假色显示了由MAVEN的成像紫外线光谱仪在约70公里（约40英里）的高度测得的火星紫外线“夜光”变亮。数字化地添加了火星地球的模拟视图以供参考，两极处可见冰盖。一次火星旋转会发生三场夜光照亮，第一个比其他两次更亮。所有这三种增亮都在日落之后不久发生，出现在该行星夜侧视图的左侧。脉动是由向下的风引起的，向下的风会增强化学反应，生成一氧化氮，从而引起辉光。平均数月的数据可识别这些模式，表明它们每晚重复进行。

“如果我们要派遣人们到火星，我们更好地了解大气中发生的事情，”Cu博尔德大气和空间物理学（Lasp）实验室专业研究助理Zachariah Melby说。

在本月早些时候发布在地球物理研究杂志的研究中：空间物理，Milby和他的同事们在理解现象上设定了他们的景点。他们吸引了来自美国宇航局的火星氛围和挥发性进化（Maven）宇宙飞船的数据，以便比以往任何时候都更详细地映射地球的梦魇。

该团队的调查结果显示了这种光线显示出枯萎和流过火星季节。本集团还发现了一些不寻常的东西：出现在赤道之上的星球大气中出现的意外亮点。

换句话说，火星仍然在科学家店里仍有一些惊喜，这是新研究的领先作者。

“火星氛围的行为就像地球大气层一样复杂和富有洞察力，”施奈德州施耐德，也是天体科学系教授。

完整的图片

Maven不是第一个发现火星梦想的幻影，这是一种类似于地球和金星上看到类似的发光的现象。这种荣誉属于欧洲航天局的火星表达特派团，在2003年在火星周围进入轨道。

但是，使命是第一个捕捉梦想的夜鹰是一种动态和不断发展的现象。

“直到Maven于2014年来到2014年，我们实际上可以在行星旋转时每天旋转五次全部拍摄这个全图，”Schneider说。

该图说明了火星夜空发光的原因。在火星的白天，分子被高能的太阳光子撕裂。整体循环模式将原子碎片带到了晚上，向下的风增加了原子重整分子的反应速率。向下的风在某些季节出现在极点附近，而在其他季节则发生在赤道区域。这些新分子拥有额外的能量，它们会以紫外线的形式发出。

在新的研究中，研究人员使用了Maven的成像紫外光谱仪（IUV）-AN仪器设计和构建的leasp-to Span of Mars的距离3,700英里。那些遥远的唱片允许团队追踪夜总会的夜总会。

Milby LED为研究的数据分析，而他仍然是Cu博尔德的本科生。

他解释说，当火星大气中的气流高到行星表面大约40英里时，令人毛骨悚然出现。当发生这种情况时，大气中的储存氮和氧原子结合形成一氧化氮分子，在该过程中脱离小紫外线爆炸。

如同换句话说，当它的大气下降时，火星闪耀。

“这是大气层之间动态的伟大示踪剂，”Milby说。

明亮的斑点

Milby补充说，就像地球一样，那些动态可以与季节转向。例如，Maven队发现火星的梦魇似乎在星球的北部和南方冬天的高度似乎是最亮的，当热门的电流远离赤道，朝向火星的杆子时。

Milby还发现了一些他没有期待的数据：梦魇的一个超明斑驳，从几乎完全高于0度的经度和0度纬度，在火星上出现并消失了。

“我们花了几个星期的思考我们的代码中有一个错误，”Milby说。

这是火星大气中紫外线“夜光”的图像。绿色和白色的假色代表紫外线的强度，白色是最亮的。利用美国宇航局MAVEN航天器上的“成像紫外线光谱仪”仪器，在约70公里（约40英里）的高度测量了夜光。数字化地添加了火星地球的模拟视图作为背景。该图像显示了火星的夜间气氛强烈增亮。在秋季和冬季，火星晚上在日落之后会定期增亮，到午夜时分逐渐消失。增亮是由增加的向下风引起的，向下风增强了化学反应，产生一氧化氮，从而引起辉光。

没有一个错误。研究人员仍然不确定为什么在这种不寻常的地方会发光火星 - 它可能与下面的地形的形状有关。但施耐德表示，这样的观察可以帮助科学家改善他们的计算机模型的地球的大气如何工作。

这可能导致每个宇航员可能使用的东西：在火星上更准确的天气预报。

“我们使用超级计算机来预测地球上的天气，以便您可以为您的假期或种植作物进行规划，”Schneider说。“相同的计算机模型可以为火星和所有其他行星纺起来。”

有关这项研究的更多信息，读NASA的Maven Spacefraft观察火星夜空中的奇怪发光和脉动。

参考：N. M. Schneider，Z。Milby，S。K. Jain，F。González-Galindo，E。Royer，J.C。“通过MAVEN / IUVS夜辉观测对火星循环模式和大气潮的成像”。杰拉德（Gérard），斯蒂芬（A.Stiepen），迪安（J.Deighan），斯图尔特（I.F.
10.1029 / 2019JA027318

这项研究是由MAVEN任务资助的。MAVEN的主要研究人员位于科罗拉多大学博尔德分校的大气和空间物理实验室，而NASA戈达德负责管理MAVEN项目。

新研究的其他同志包括LASP研究人员Emilie Royer，Justin Deighan，Sonal Jain和Ian Stewart。该研究还包括法国国家科学研究中心（CNRS）和密歇根大学的列日安达卢西亚天体物理学研究所的共同院校。