阿联酋的希望火星轨道器在红色星球上发现了难以捉摸的极光

　　阿拉伯联合酋长国 （UAE） 的希望火星任务在抵达这颗红色星球仅仅几个月后就取得了第一个重大发现，当时它对棘手的极光进行了前所未有的观测。

　　也被称为阿联酋火星任务 （EMM），Hope 旨在全年研究火星所有层和全球范围内的大气。但这一新发现超出了主要科学范围，甚至在探测器正式的科学任务开始之前就发生了，当时科学家们正在航天器上测试仪器。在这些仪器之一的图像中，科学家们很容易发现了科学家们几十年来一直在火星上努力研究的高度局部化的夜边极光。

　　科罗拉多大学大气和空间物理实验室的行星科学家、副科学教授贾斯汀·戴汉 （Justin Deighan） 说：“它们不容易被捕捉到，所以基本上立即用 EMM 看到它们有点令人兴奋和出乎意料。”领导希望任务，告诉 Space.com。

　　科学家们知道，地球的极光与地球的全球磁场有关，并且是由来自太阳的带电粒子触发的。但火星的情况略有不同，科学家们观察到了三种类型的极光。

　　一种火星极光只出现在地球的白天；另外两个发生在夜边。其中一种夜间现象仅在极强的太阳风暴期间发生并点亮整个圆盘。但是科学家们用希望观察到的那种离散的极光并不仅限于强烈的太阳活动时期，而是只出现在火星夜侧的某些区域。

　　欧洲航天局的火星快车航天器和美国宇航局的MAVEN轨道飞行器都观测到了离散的极光，但不是很好。与希望相比，这些任务的轨道距离火星表面更近，在任何特定时刻看到的行星都更少，而且它们的仪器也没有那么强大。

　　事实证明，在火星和地球上发现不同的极光是有道理的，因为这两个行星上的磁场情况非常不同。“离散的极光与对火星的理解有关，这种理解在太空时代才开始真正充实，因为结果证明火星有一个非常不寻常的磁场。”Deighan 说。“他们在 60 年代去那里希望看到类似地球磁场的东西，但他们什么也没找到。”

　　科学家们在理解这颗红色星球奇怪的磁场特征方面取得了更多进展，因为这种现象与火星地壳有关，科学家们可以更容易地研究火星地壳。在这颗行星的表面，科学家们发现了一块块岩石，这些岩石包含火星失去的全球磁场的磁性特征。

　　Deighan 说：“这颗行星南侧的岩石尤其引起了寻找磁性痕迹的科学家的兴趣。”然后，在二月，希望号抵达火星，成为阿拉伯世界的第一个行星际任务。到 3 月下旬，任务工作人员将航天器滑入地球赤道附近的一个独特的高轨道，这将使霍普的仪器能够看到火星的全景。

　　任务科学家受到红色星球探索历史和关于世界的悬而未决的问题的启发，选择了三种仪器来收集关于红色星球大气和天气的观测结果。

　　其中包括阿联酋火星紫外线光谱仪，或 EMUS，它旨在研究火星周围薄而巨大的氢和氧光晕，以帮助科学家了解这些气体如何从行星滑入太空，Hessa Al Matroushi，该任务的科学领导，告诉 Space.com。收集这些数据需要一个特别敏感的仪器，而这正是科学家们幸运并捕捉到极光的地方。

　　“我们确实预计该仪器将有潜力做到这一点。”马特鲁什说。“它的设计初衷并非如此。但是因为我们确实有一项针对全球覆盖的任务，而且我们从不同的侧面并且非常频繁地在大气中观察火星，这使我们能够对离散的极光进行这样的测量，这非常令人兴奋。”

　　虽然离散的极光是一种微妙的现象，但即使在希望到达其科学轨道后首次收集的 EMUS 测试观测中，它的外观也很明显。“它基本上是打开文件并看到它们在那里。”Deighan 说。

　　“一旦我们将这些极光图像与先前制作的地壳场图重叠并排列好，我们就会说‘哦，你去吧，这就是它的样子，’”Deighan 补充说：“极光观测结果完全正确我们期望他们在哪里。”

　　对于科学家来说，这种相关性给离散的极光图像带来了一种诡异的氛围。“这是新的，但你知道你在看什么，这就是我们在火星上不断遇到的奇怪的事情，外星人和熟悉的结合。”戴汉说。

　　现在，Hope 科学家知道这些测量是可能的，他们希望在任务继续其主要科学任务时收集更多离散极光的观测结果，该任务从 5 月 23 日开始并将持续一个火星年（687 个地球日）。

　　“这些是我们一直在轨道内安排的观测。”马特鲁什说。“我们总是有可能捕捉到一个极光。”该团队还可以获得额外的数据下行机会，从而从航天器获得比预期更多的观测结果。

　　Deighan 说：“虽然新的观测是迄今为止对离散极光的最详细的观测，但它们并没有准确地阐明是什么带电粒子产生了这种效应。”他怀疑电子是有责任的，尽管这些可能来自太阳或火星本身。更确定的是，他们的能量是有限的。“我们知道它们不是超高能粒子，它们是普通的高能粒子，如果你愿意的话。”他说。

　　额外的观察和更详细的分析可能有助于科学家梳理出这些粒子的来源。科学家们也不确定火星表面的人眼看到的离散极光究竟是什么样子。EMUS 观察到的远紫外光超出了人眼可以处理的波长。“它们只会让你严重烧伤，实际上你的眼睛看不到。”Deighan 说。“火星上可能有很多极光是肉眼看不到的。”

　　他说：“然而，这种现象可能仍然存在可见的成分——可能是红色、绿色和白色的蓝色。如果是这样，结果可能是惊人的，并且比其他火星极光更容易观察，因为火星极光可以在整个天空中产生微弱的光芒。”

　　“从某种意义上说，离散的极光可能更容易看到，因为它们有很多结构，而且它们悬在空中，你的眼睛可以把它们找出来。”Deighan 说。“很难分辨出非常微弱的整个天空的发光效果，所以离散的极光会有点壮观。”