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没有全球磁场的火星也运行着地球式极光循环

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NASA的MAVEN数据显示,火星南部小型地壳磁场区以与地球极光相同类型的过程循环太阳风能量。

火星没有覆盖全行星的磁场,但古老岩石保留的磁性形成了微型局地磁层。

离子流补上最后一环

地球Dungey循环中,太阳风和行星磁场在日侧重联,粒子向夜侧循环。火星已有磁场和电子证据,但缺少闭合离子流。MAG、SWEA与STATIC同时观测找到了它,连接了五个要素。

小20倍,也快得多

论文估算火星局地循环空间尺度约比地球小20倍。重联距离和太阳风速度对应约一分钟时间尺度,电离层还观测到约每秒2公里的等离子体流。

展示火星南部局地地壳磁场与太阳风重联的制作科学图
制作说明图:根据MAVEN观测解释局地磁场循环,并非该现象的实拍照片。

火星极光的解释改变了

局地重联、粒子加速、电离层流和极光可作为一个物理循环解释。它也为比较太阳风与火星高层大气相互作用及大气逃逸提供框架。

一分钟不是直接计时

该数值由观测尺度和太阳风速度计算,不是完整循环的秒表测量。研究有主要案例和额外样本,但没有确定全火星频率,也不能解释所有极光。

局地磁场不是地球护盾

结果限于南部小型地壳磁场区,不会像地球全球磁场那样保护整颗行星。下一步是其他区域重复验证并量化与大气逃逸的关系。

官方一手资料

NASA MAVEN: instruments and significance of the Martian auroral cycle

Nature Communications: simultaneous magnetic-field, electron and ion observations