当太阳风停止吹拂时，火星的大气层像气球一样膨胀

艺术家绘制的太阳风暴撞击火星并从星球上层大气中剥离离子。(图片鸣谢:uux.cn/美国国家航空航天局/GSFC)

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：火星的大气层，曾经和现在的地球一样厚，但现在正在向太空泄漏。

每秒钟约有0.25磅(0.11千克)的火星大气被持续不断的太阳风推走，太阳风是从太阳喷出的快速带电粒子流，遍布太阳系，甚至超越了冥王星。

但在去年12月罕见的两天里，一些风消失了。它的突然和戏剧性的消失，导致火星面向太阳一侧的大气层膨胀了近四倍，从通常的497英里(800公里)增加到超过1864英里(3000公里)。这一奇特事件是由名为MAVEN(火星大气和挥发演化的缩写)的美国国家航空航天局轨道飞行器记录的，该飞行器自2014年以来一直在观察火星的大气及其对太阳行为的反应。MAVEN的数据显示了火星系统的其他方面，包括泪珠形状的磁层，弓形激波和类似的电离层膨胀。

“我们在这里真的脱离了图表，”爱荷华大学物理学和天文学教授兼MAVEN团队成员Jasper Halekas周一(12月11日)在本周于加利福尼亚州举行的AGU会议上说，并在线。“这是我们以前在火星上用MAVEN没有见过的东西。”

这一非典型事件是MAVEN职业生涯近十年来的第一次，发生在一个快速移动的太阳风区域超过了其较慢的对应区域，并席卷了后者的物质，留下了一个稀疏的区域。清空的风暴于2022年12月25日到达火星，给了科学家一个激动人心的前排座位来观看行星的大气层气球，如果它围绕一个不太“多风”的恒星旋转，它可能会这样。

“这是给我们的圣诞礼物，”Halekas说，他正在领导一项报道这一事件的新研究。"自然创造了这个完美的科学实验."

利用MAVEN关于火星上意想不到的动态的数据，Halekas和他的同事们研究了极端太阳事件——以及它们的缺席——如何影响行星的大气层，这一见解对于理解其演化非常有价值。该团队周一分享说，这些发现也对我们理解太阳系外的类地行星以及它们如何与它们的宿主恒星相互作用有影响。

“我们可以在引擎盖下看看物理正在发生什么，动力学是如何工作的，并真正了解这些细节，”玻尔得大气和空间物理实验室的MAVEN团队成员Skylar Shaver说。

几乎空无一人的风暴经过火星两天后，这颗红色星球周围的大气再次稳定下来，恢复到原始状态，但之前有点像晃动的果冻盘一样反弹。1999年，一场类似的风暴袭击了地球，当时我们星球的大气增长到正常大小的五倍。但新的地图集报道说，现在没有像MAVEN这样定位的轨道航天器来研究这类事件。

MAVEN任务的首席研究员香农·库里(Shannon Curry)怀疑，在30亿至40亿年前的火星早期演化过程中，类似这样的事件很常见，当时我们的太阳比现在更加炽热，可能每周甚至每天都会爆发一次风暴。这种极端事件很可能是烤干这颗红色星球的原因，科学家们认为这颗星球曾经拥有液态水，并提供了有利于生命的条件。库里说，推断最新的MAVEN数据来研究火星随时间的演变可以揭示它的大气层侵蚀了多少，行星枯竭了多快。

库里补充说，随着太阳活动达到顶峰，像这样的事件可能在未来两年内多次发生，预计将在2025年7月发生，如果不是明年年底的话。