NASA在火星上发生的意外发现有助于解释地球上的破坏性现象

该图显示了来自远程站（弯曲的紫色线）的无线电信号在被电离层中的等离子体层反射后干扰了本地站（黑塔）。

NASA的MAVEN（火星大气和挥发层）航天器在火星上层大气（电离层）的带电部分发现了“层”和“裂痕”。这种现象在地球上非常普遍，并导致无线电通信的不可预测的中断。但是，我们并没有完全理解它们，因为它们是在很难在地球上探索的高度形成的。MAVEN出乎意料的发现表明，火星是探索和更好地理解这一高度破坏性现象的独特实验室。

NASA的MAVEN（火星大气与挥发性演化）航天器在火星上层大气（电离层）的带电部分发现了“层”和“裂痕”。这种现象在地球上非常普遍，并导致无线电通信的不可预测的中断。但是，我们并没有完全理解它们，因为它们是在很难在地球上探索的高度形成的。MAVEN出乎意料的发现表明，火星是探索和更好地理解这一高度破坏性现象的独特实验室。

论文的主要作者，马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的格林·科林森说：“这些层离我们所有人的头顶都非常近，可以被任何人用无线电探测到，但是它们仍然相当神秘。”这项研究将于2020年2月3日发表在《自然天文学》上。“谁会想到了解它们的最好方法之一就是向火星发射3亿英里的卫星？”

如果您最喜欢的广播电台曾被阻塞或被另一个电台所取代，则可能的原因是在大气的最上层区域（称为“电离层”）中的一层带电气体，称为“等离子体”。这些层突然形成并持续了几个小时，就像天空中的巨型镜子一样，使遥远的无线电信号在地平线上反弹，从而干扰本地传输，就像两个人试图互相交谈一样。这些层还可能导致干扰飞机和运输的无线电通信，并可能使军事雷达蒙蔽。

在地球上，这些层形成于大约60英里（约100公里）的高度，那里的空气太稀薄，无法让飞机飞行，但太厚了，任何卫星都无法进入轨道。到达它们的唯一途径是用火箭，但这些任务仅持续数十分钟，然后坠落回地球。“我们知道它们已经存在了80多年了，但是我们对它们内部发生的事情知之甚少，因为没有一颗卫星能够降到足够低的高度来到达这些层，” Collinson说，“至少在地球上没有卫星。”

该图显示了MAVEN航天器在火星上遇到等离子层。

在火星上，像MAVEN这样的航天器可以在较低的高度运行，并且可以直接对这些特征进行采样。MAVEN携带多种科学仪器，可测量火星周围大气和空间中的等离子体。这些仪器之一的最新测量结果发现，当血浆飞过火星电离层时，其丰度出乎意料的突然尖峰。NASA Goddard的前MAVEN项目科学家Joe Grebowsky立即意识到了他先前通过火箭飞行穿越地球各层所经历的高峰。MAVEN不仅发现了这样的层可以在地球以外的其他行星上发生，而且新的结果表明，火星提供了地球所无法提供的，在这里我们可以用卫星可靠地探索这些层。

该论文的合著者格雷博夫斯基说：“ MAVEN可观测到的低海拔将填补我们对火星和地球上这一区域的认识上的巨大空白，并且还有非常重大的发现。”

MAVEN的观察已经推翻了我们有关该现象的许多现有观念：MAVEN已发现，这些层还具有镜对面的“裂口”，血浆较少。这种“裂痕”在自然界中的存在在MAVEN在火星上被发现之前是完全未知的，并且推翻了现有的无法形成的科学模型。此外，与地球的生命周期短且不可预测的地球不同，火星的生命周期长且持久。

这些新发现已经使我们对构成这些层的基本过程有了更好的了解，而火星的未来探索将使我们能够建立关于它们形成方式的更好的科学模型。尽管就像天气一样，我们无法阻止它们形成，但也许有一天，火星的新见解可能会帮助我们在地球上预测它们，这意味着对我们所有人而言，无线电通信将更加可靠。

参考：Glyn A. Collinson，James McFadden，Joseph Grebowsky，David Mitchell，Rob Lillis，Paul Withers，Marissa F. Vogt，Mehdi Benna，Jared，Jared埃斯普利（Espley）和布鲁斯·雅各斯基（Bruce Jakosky），2020年2月3日，自然天文学。
10.1038 / s41550-019-0984-8

这项研究是由MAVEN任务资助的。MAVEN的主要研究人员位于科罗拉多大学大气与空间物理实验室，而位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责该MAVEN项目的管理。合作机构包括洛克希德·马丁公司，加州大学伯克利分校和美国航空航天局的喷气推进实验室。美国国家航空航天局（NASA）正在探索我们的太阳系以及更远的地方，通过我们强大的太空和地面任务车队，探索远近的世界，恒星和宇宙之谜。