科學家確認火星發生極光的成因

人們在地球的南北極能看到燦爛的極光，但是不僅地球擁有極光，太陽系其它行星（除了水星之外）也有，甚至有些衛星或彗星，也看到大氣輝光現象。它們通常與地球極光不一樣，有些發生在如紫外線等人眼看不見的波段。 科學家也在火星南半球的夜間發現極光，卻難以解釋其原因，因為火星以沒有全球磁場而聞名！最近，美國愛荷華大學物理學家領導的團隊發表論文，確認火星離散極光的成因。

其實，火星並非完全沒有磁場，特別是南半球地殼。科學家認為，火星形成後五億至十億年其內核會產生強磁場，之後火星內核逐漸冷卻下來，它的磁發電機作用停止運作，但是部分磁場保留在岩石中。這些局部磁場與太陽風相互作用，從而產生火星紫外線波段的離散極光。

團隊使用美國太空總署火星大氣與揮發物演化任務（Mars Atmosphere and Volatile Evolution，簡稱 MAVEN）太空船的太陽風離子分析儀，觀測火星上的離散極光達二百多次，確認火星上的極光成因。團隊也將太陽風的動態壓力數據以及行星際磁場的強度和角度與火星極光的紫外線數據進行比較，發現在較強磁場地殼區域內，極光的發生率主要取決於太陽風磁場的方向，而在較強地殼場區域外，極光的發生率主要取決於太陽風動壓（solar wind dynamic pressure）。研究人員說，這項研究能夠增加太陽風如何在沒有全球磁場的行星上產生極光的原理。

【圖：阿拉伯聯合酋長國航天局；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在美國地球物理聯會2022年3月27日出版的《地球物理研究學報》；標題是：Discrete Aurora at Mars: Dependence on Upstream Solar Wind Conditions