藝術家對歐空局火星生命計劃的痕量氣體軌道器探測到的火星大氣中氧氣的綠光的藝術描繪。 圖片：歐空局

根據痕量氣體軌道器進行的大氣觀測，這顆紅色星球帶有一絲綠色。 這是第一次在地球以外的行星上記錄到這種效應。

根據發表在《自然天文學》上的最新研究，與地球一樣，火星大氣層面對日光的一面會出現綠色氣輝。 當太陽光線激發高層大氣中的氧分子時，就會呈現出綠色。

這種綠光效果相當微弱，但國際空間站的宇航員擁有觀察地球上綠光現象的最佳視野。 當觀察地球的邊緣時，他們可以發現綠色氣輝—就在地球彎曲的邊緣，似乎與太空相交。

2011 年從國際空間站看到的地球大氣中的綠色氣輝。 圖片：美國宇航局

綠色氣輝與極光不同，極光通常稱為北極光和南極光，是産生于大氣分子（即氧和氮）與源自地球磁場快速移動的粒子（即電子）之間的碰撞。 綠色氣輝除了上述分子和粒子的碰撞之外還會涉及到産生綠色色調的氧原子，但當太陽光線直接激發這些原子和分子時，由于火星缺乏強磁場，就會産生白晝。 當被破壞的分子重新組合時，就會産生夜光。

是的，火星上存在氧氣，盡管與地球上的氧氣含量不同。 事實上，火星大氣上的氧氣是二氧化碳分解的副産品，是太陽光線撞擊其兩個氧原子之一的結果。 根據比利時列日大學的讓-克勞德·傑拉德 (Jean-Claude Gérard) 領導的一項新研究，正是這個過程産生了綠光。

據預測，火星上的綠色氣輝在 40 年前就存在了，但首次确認的探測結果是由痕量氣體軌道器 實現的，該衛星自 2016 年以來一直環繞火星運行。軌道器用其 NOMAD光譜儀探測到了激發态的氧氣，它在紫外線和可見光下掃描了火星的日側表面。

“之前的觀測沒有在火星上捕捉到任何類型的綠光，所以我們決定重新調整 【紫外線和可見光光譜儀】……把鏡頭指向火星的‘邊緣’，類似于我們在從國際空間站的視角看到的地球圖像，”來自比利時皇家空間航空研究所的安·卡琳·範代爾 (Ann Carine Vandaele) 在歐空局的一份新聞稿中解釋道。

研究人員在火星表面上方 12 至 250 英裡（20 至 400 千米）處進行了測量。 在這段高度裡都發現了綠色氧氣的排放，但在地表以上 50 英裡（80 公裡）處的排放量最為顯著。 這種排放強度随着火星和太陽之間距離的變化而變化。

有趣的是，這種技術現在可用于測量火星大氣的密度。 這可能對以後的任務很有用，因為在以後的任務中，工程師需要考慮使用軌道衛星和降落傘将探測器送到火星地面時的大氣阻力。

從火星表面看到的地球和金星。 圖片來源：美國宇航局(NASA)/噴氣推進實驗室-加州理工大學

在其他與火星相關的新聞中，美國宇航局（NASA）的好奇号火星車在火星夜空中拍攝到了地球和金星的照片。 兩顆行星都顯示為明亮的光斑，從火星上看來，金星比地球發出的光更亮。 該圖像是在 2020 年 6 月 5 日拍攝的，當時好奇号正在測量暮光的亮度。

相關知識

火星是太陽系第四顆行星，有個和地球非常不同的大氣層。自從發現少量甲烷以來[1]，關于它組成的研究越來越受到關注[2][3]，因為這可能是火星生命存在的迹象。不過這也可能是由地質化學作用、火山作用或熱液作用等無機方式所造成的。

火星大氣層相對較薄，地表氣壓低至奧林帕斯山頂的30帕、高至希臘平原低點的1155帕。火星表面的平均氣壓為6百帕，相比之下地球氣壓為1013百帕，也就是說火星大氣壓力不到地球的百分之一。火星大氣總質量為25兆噸，而地球為5148兆噸。然而它的大氣标高為11公裡，比地球的7公裡稍大。火星大氣含有95%的二氧化碳、3%的氮氣、1.6%的氩氣、些微的氧氣、水汽和甲烷，平均分子量為43.34[5]。大氣中還充滿很多塵埃，使得從火星地表來看是黃褐色的。火星探測漫遊者的資料指出，這些懸浮微塵約1.5微米寬。

BY: George Dvorsky

FY: 二林喜丫

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