火星大气层中泛着点点绿光，因为氧气的作用而产生
文章来源：好站长外链
作者：互联网
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2021-10-05
根据外火星追踪气体轨道器进行的大气观测，这颗红色行星有点绿色。这是首次在地球以外的行星上记录到这种效应。
艺术家对欧空局火星生命计划的痕量气体轨道器探测到的火星大气中氧气的绿光的艺术描绘。 图片：欧空局
根据痕量气体轨道器进行的大气观测，这颗红色星球带有一丝绿色。 这是第一次在地球以外的行星上记录到这种效应。
根据发表在《自然天文学》上的最新研究，与地球一样，火星大气层面对日光的一面会出现绿色气辉。 当太阳光线激发高层大气中的氧分子时，就会呈现出绿色。
这种绿光效果相当微弱，但国际空间站的宇航员拥有观察地球上绿光现象的最佳视野。 当观察地球的边缘时，他们可以发现绿色气辉—就在地球弯曲的边缘，似乎与太空相交。
2011 年从国际空间站看到的地球大气中的绿色气辉。 图片：美国宇航局
绿色气辉与极光不同，极光通常称为北极光和南极光，是产生于大气分子（即氧和氮）与源自地球磁场快速移动的粒子（即电子）之间的碰撞。 绿色气辉除了上述分子和粒子的碰撞之外还会涉及到产生绿色色调的氧原子，但当太阳光线直接激发这些原子和分子时，由于火星缺乏强磁场，就会产生白昼。 当被破坏的分子重新组合时，就会产生夜光。
是的，火星上存在氧气，尽管与地球上的氧气含量不同。 事实上，火星大气上的氧气是二氧化碳分解的副产品，是太阳光线撞击其两个氧原子之一的结果。 根据比利时列日大学的让-克劳德·杰拉德 (Jean-Claude Gérard) 领导的一项新研究，正是这个过程产生了绿光。
据预测，火星上的绿色气辉在 40 年前就存在了，但首次确认的探测结果是由痕量气体轨道器 实现的，该卫星自 2016 年以来一直环绕火星运行。轨道器用其 NOMAD光谱仪探测到了激发态的氧气，它在紫外线和可见光下扫描了火星的日侧表面。
“之前的观测没有在火星上捕捉到任何类型的绿光，所以我们决定重新调整 【紫外线和可见光光谱仪】……把镜头指向火星的‘边缘’，类似于我们在从国际空间站的视角看到的地球图像，”来自比利时皇家空间航空研究所的安·卡琳·范代尔 (Ann Carine Vandaele) 在欧空局的一份新闻稿中解释道。
研究人员在火星表面上方 12 至 250 英里（20 至 400 千米）处进行了测量。 在这段高度里都发现了绿色氧气的排放，但在地表以上 50 英里（80 公里）处的排放量最为显著。 这种排放强度随着火星和太阳之间距离的变化而变化。
有趣的是，这种技术现在可用于测量火星大气的密度。 这可能对以后的任务很有用，因为在以后的任务中，工程师需要考虑使用轨道卫星和降落伞将探测器送到火星地面时的大气阻力。
从火星表面看到的地球和金星。 图片来源：美国宇航局(NASA)/喷气推进实验室-加州理工大学
在其他与火星相关的新闻中，美国宇航局（NASA）的好奇号火星车在火星夜空中拍摄到了地球和金星的照片。 两颗行星都显示为明亮的光斑，从火星上看来，金星比地球发出的光更亮。 该图像是在 2020 年 6 月 5 日拍摄的，当时好奇号正在测量暮光的亮度。
相关知识
火星是太阳系第四颗行星，有个和地球非常不同的大气层。自从发现少量甲烷以来[1]，关于它组成的研究越来越受到关注[2][3]，因为这可能是火星生命存在的迹象。不过这也可能是由地质化学作用、火山作用或热液作用等无机方式所造成的。
火星大气层相对较薄，地表气压低至奥林帕斯山顶的30帕、高至希腊平原低点的1155帕。火星表面的平均气压为6百帕，相比之下地球气压为1013百帕，也就是说火星大气压力不到地球的百分之一。火星大气总质量为25兆吨，而地球为5148兆吨。然而它的大气标高为11公里，比地球的7公里稍大。火星大气含有95%的二氧化碳、3%的氮气、1.6%的氩气、些微的氧气、水汽和甲烷，平均分子量为43.34[5]。大气中还充满很多尘埃，使得从火星地表来看是黄褐色的。火星探测漫游者的资料指出，这些悬浮微尘约1.5微米宽。
