意義重大！國際團隊首次確認火星上存在放電現象

每經編輯｜杜宇    

據新華社11月27日消息，法國國家科學研究中心11月26日宣布，該機構參與的一個國際團隊首次確認了火星上存在由火星塵暴引起的放電現象。該發現對于理解火星大氣化學、氣候、宜居性及未來機器人和載人探測任務意義重大。

圖片來源：央視新聞視頻截圖

在火星上，風不斷揚起塵埃，形成一個又一個塵暴。此前，美國航天局“毅力”號火星車上攝像頭的麥克風偶然捕捉到了兩個塵暴內部異常強烈的聲音信號。法國國家科學研究中心、圖盧茲大學和巴黎天文臺等機構組成的國際團隊通過分析這些信號發現，它們是放電的電磁和聲學特征，這種放電與地球上在干燥天氣觸碰門把手時感受到的靜電類似。研究成果11月26日已發表于英國《自然》雜志。

放電現象可由微小塵粒之間的摩擦來解釋，塵粒在碰撞中獲得電子而帶電，隨后以幾厘米長的電弧形式釋放電荷，并伴隨可聽見的沖擊波。在地球上，沙塵粒子帶電現象早已為人所知，特別是在沙漠地區，但很少真正放電。而在火星上，由于大氣稀薄且主要由二氧化碳構成，要產生火花放電所需的電荷量遠低于地球，使得放電可能性大大增加。

這一放電現象表明，火星大氣中的電荷水平可達到足以加速強氧化化合物形成的水平。這類化合物能夠破壞火星表面的有機分子和大氣中多種成分，從而深刻擾動大氣的光化學平衡。該發現或可解釋火星大氣中的甲烷為何會異常快速消失這一科學問題。

放電所需的電荷還可能影響火星上的塵埃輸運過程，而塵埃輸運正是主導火星氣候的關鍵因素之一，但人們目前對相關機理仍所知甚少。這些電荷和放電過程也可能對正在執行任務的火星機器人設備中的電子元件構成威脅，并給未來載人火星任務帶來安全風險。

據悉，“毅力”號火星車上的麥克風在2021年剛登陸火星后不久，就記錄下有史以來首批來自火星的聲音。最新觀測結果進一步證明，聲學探測是行星科學探索中一項極具潛力的新工具。

圖片來源：央視新聞視頻截圖

火星作為太陽系內與地球最為相似的類地行星，一直是行星內部結構與演化研究的重要對象，也是深空探測任務的核心目標之一。然而，對火星內部結構的探測難度極大，直到2018年美國國家航空航天局“洞察”號探測器才首次獲得火星震的觀測數據。盡管目前已記錄了上千次火震事件的數據，但信號微弱和噪聲干擾等問題仍嚴重限制了學術界對火星深部結構探測的研究。

據央視新聞9月4日消息，記者從中國科學技術大學獲悉，該校孫道遠教授、毛竹教授團隊聯合國外學者在行星科學研究領域取得重大進展。

研究團隊通過深入分析美國國家航空航天局洞察號（InSight）探測器記錄的數據，首次確證火星內部存在一個半徑約600千米的固態內核，并揭示其主要成分構成可能是富含輕元素的結晶鐵鎳合金。

另據新華社10月9日消息，歐洲研究人員在美國學術期刊《科學進展》上發表論文說，他們利用歐洲航天局兩個火星探測器的數據，首次建立了包含1039個火星塵暴的目錄，涵蓋塵暴速度與方向等信息，為未來探測器著陸選址等科研活動提供了依據。

歐航局發布的公報介紹，幾十年來，人類通過火星探測器等觀測到火星表面存在由塵埃等形成的類似地球上龍卷風的現象。要更好地理解這種火星塵暴，需要更多了解火星塵埃何時、何地以及如何從地表被卷入大氣。研究人員為此分析了自2004年以來歐航局“火星快車”探測器與2016年以來歐航局火星微量氣體任務衛星拍攝的圖像，最終建立了包含1039個火星塵暴的目錄。

分析結果顯示，盡管火星塵暴遍布火星，但它們在某些地區更為集中；在大多數情況下，火星塵暴的移動速度比當前火星天氣模型預測的都要快，在那些風速高于預期的地區，可能存在比此前認為更多的塵埃被從地表揚起；與地球相似，火星也有季節之分，火星塵暴在春季和夏季更常見。

這項研究成果有助于完善和校正火星天氣模型，可用于未來探測器著陸火星前評估相關地區的風況和積塵等特點。

每日經濟新聞綜合央視新聞、新華社

封面圖片來源：央視新聞視頻截圖