图片来源：ESA

一向以红色星球示人的火星变“绿”了的消息刷遍了社交网络。

一项新的研究报告称，欧洲航天局的追踪气体轨道器(TGO)在火星稀薄的大气层中发现了绿色光芒，这是首次在地球以外的世界发现这种现象。

“地球上看到的最亮的辐射之一来自夜天光。更具体地说，是氧原子发出的特定波长的光，这种光在其他行星上从未见过。” 该研究的主要作者、比利时列日大学的让-克洛德·杰拉德在一份声明中说。 

杰拉德说:“然而，据预测，这种现象在火星上存在了大约40年——多亏了TGO，我们找到了它。”

正如杰拉德所指出的，绿色光芒是氧气的特征。地球高纬度地区的天文观测者可以在被称为“极光”的飘渺多彩的景象中看到这一特征，这是由太阳的带电粒子在大气层高处撞击分子而产生的。

但夜天光是不同的。它是由阳光与空气中的原子和分子相互作用而产生的，这种相互作用产生一种微妙而连续的光。

这种辐射即使在地球上也很难看到；观测者通常需要一个侧面的视角才能看清它，这就是为什么我们星球上一些最好的绿色夜光图片是由国际空间站(ISS)上的宇航员拍摄的。

而这种白日间持续辐射变化的白天辉光更难被发现，它由一种稍微不同的机制驱动。

欧洲航天局(ESA)官员在同一份声明中写道:“夜晚的辉光是由于分解后的分子重新结合而产生的，而白天的辉光则是由于太阳光线直接刺激氮和氧等原子和分子而产生的。”

杰拉德和他的同事利用TGO的“火星发现”(NOMAD)仪器套件，包括紫外和可见分光计(UVIS)，从去年4月到12月以特殊的观察模式研究这颗红色星球的空气。

 “以前的观测没有在火星上捕获到任何种类的绿色辉光，因此我们决定重新定位UVIS天底通道，使其指向火星的'边缘'，类似于你从国际空间站拍摄的地球图像中看到的透视图。” 该研究的共同作者和比利时皇家空间研究所的NOMAD首席研究员Ann Carine Vandaele在同一声明中说。

该小组扫描了海拔在12英里到250英里(20到400公里)的火星大气层。他们发现绿色的氧气辉光在所有的高度都发光，尽管它在50英里(80公里)的高度最强，并且随着这颗红色行星到太阳的距离而变化。

研究人员还进行了建模工作，以更好地了解是什么驱动了发光。这些计算表明，火星发出的光主要是由二氧化碳分解成一氧化碳和氧气造成的，而二氧化碳在火星稀薄的大气中占95%。

TGO观测到这些剥离的氧原子在可见光和紫外光下同时发光，其可见光发射强度是紫外线的16.5倍。

杰拉德说:“在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观测到的实际发光情况并不一致。在地球周围，可见辐射要弱得多。”“这表明我们对氧原子的行为有更多的了解，这对我们理解原子和量子物理学非常重要。”

TGO自2016年10月开始绕火星飞行。这个轨道飞行器是欧洲和俄罗斯两阶段的ExoMars计划的一部分，计划在2022年向火星发射一个名为“罗莎琳德·富兰克林”的生命搜寻漫游者。(“罗莎琳·富兰克林号”原计划今年夏天发射，但飞船降落伞和其它系统的技术问题导致错过了发射窗口。)

欧空局官员说，TGO的新结果于6月15日在线发表在《自然天文学》杂志上，这对罗莎琳·富兰克林团队很有帮助。

欧洲航天局TGO项目科学家哈坎·斯韦德赫姆(Hakan Svedhem)在同一份声明中表示:“这种类型的遥感观测，加上在更高海拔的现场测量，有助于我们预测火星大气将如何对季节变化和太阳活动的变化做出反应。”

“预测大气密度的变化对即将到来的任务尤其重要，包括ExoMars 2022任务，它将发送一个漫游者和表面科学平台来探索这颗红色星球的表面。” 斯韦德赫姆说，他没有参与这项新研究。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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