火星大气层中发现奇怪的绿色光芒

火星的大气层发出明显的绿色光芒,就像地球的大气层一样。

据一项新的研究 道,欧洲航天局的微量气体轨道器(TGO)在火星稀薄的大气层中发现了翠绿的光芒,这标志着这一现象首次在地球以外的世界被发现。

“然而,这种排放已经被预测在火星上存在了大约40年--多亏了TGO,我们找到了它,”热拉尔说。

在2011年由国际空间站(ISS)上的宇航员拍摄的图像中,在地球曲线上可以看到一条绿色的氧光带。

在表面上,可以看到北非的部分地区,晚间灯光沿着尼罗河及其三角洲闪耀。

正如热拉尔指出的那样,绿色辐射是氧气的特征。

地球上高纬度的天 观测者可以在被称为极光的空灵的、五颜六色的显示中看到这个特征,极光是由太阳的带电粒子撞击到大气中高处的分子而产生的。

但是夜光是不同的。

它是由阳光与空气中的原子和分子相互作用产生的,产生一种微妙但持续的光。

即使在地球上,这种发射也很难看到;观察者通常需要一个边缘视角才能看到它,这就是为什么我们星球的绿色夜光的一些最好的图像来自国际空间站(ISS)上的宇航员。

日光,这种持续排放的日光成分,更难被发现。

它是由一种略有不同的机制驱动的。

欧洲航天局(ESA)官员在同一份声明中写道:“当分裂的分子重新组合时,夜光就会出现,而当太阳光直接激发氮和氧等原子和分子时,就会出现白天的光芒。”

研究人员说:“之前的观测没有在火星上捕捉到任何形式的绿色光芒,所以我们决定将UVIS最低点频道重新定向,指向火星的‘边缘’,类似于你在国际空间站拍摄的地球图像中看到的视角。”

该研究小组在20到400公里的高度扫描了火星大气。

他们发现,绿色的氧气在所有高度都发光,尽管它在80公里高处最强,而且随着这颗红色星球与太阳的距离而变化。

研究人员还进行了建模工作,以更好地理解是什么驱动了发光。

这些计算表明,光主要是由二氧化碳分解成一氧化碳和氧气驱动的,二氧化碳占火星稀薄大气的95%。

TGO看到这些剥离的氧原子在可见光和紫外光下发光,可见光发射的强度大约是紫外线的16.5倍。

热拉尔说:“火星上的观测结果与之前的理论模型一致,但与我们在地球周围发现的实际发光不同,那里的可见光发射要弱得多。”

“这表明我们需要更多地了解氧原子的行为,这对我们理解原子和量子物理非常重要。”

自2016年10月以来,TGO一直在绕火星飞行。

 

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