意义重大！国际团队首次确认火星上存在放电现象

据新华社11月27日消息，法国国家科学研究中心11月26日宣布，该机构参与的一个国际团队首次确认了火星上存在由火星尘暴引起的放电现象。该发现对于理解火星大气化学、气候、宜居性及未来机器人和载人探测任务意义重大。

图片来源：央视新闻视频截图

在火星上，风不断扬起尘埃，形成一个又一个尘暴。此前，美国航天局“毅力”号火星车上摄像头的麦克风偶然捕捉到了两个尘暴内部异常强烈的声音信号。法国国家科学研究中心、图卢兹大学和巴黎天文台等机构组成的国际团队通过分析这些信号发现，它们是放电的电磁和声学特征，这种放电与地球上在干燥天气触碰门把手时感受到的静电类似。研究成果11月26日已发表于英国《自然》杂志。

放电现象可由微小尘粒之间的摩擦来解释，尘粒在碰撞中获得电子而带电，随后以几厘米长的电弧形式释放电荷，并伴随可听见的冲击波。在地球上，沙尘粒子带电现象早已为人所知，特别是在沙漠地区，但很少真正放电。而在火星上，由于大气稀薄且主要由二氧化碳构成，要产生火花放电所需的电荷量远低于地球，使得放电可能性大大增加。

这一放电现象表明，火星大气中的电荷水平可达到足以加速强氧化化合物形成的水平。这类化合物能够破坏火星表面的有机分子和大气中多种成分，从而深刻扰动大气的光化学平衡。该发现或可解释火星大气中的甲烷为何会异常快速消失这一科学问题。

放电所需的电荷还可能影响火星上的尘埃输运过程，而尘埃输运正是主导火星气候的关键因素之一，但人们目前对相关机理仍所知甚少。这些电荷和放电过程也可能对正在执行任务的火星机器人设备中的电子元件构成威胁，并给未来载人火星任务带来安全风险。

据悉，“毅力”号火星车上的麦克风在2021年刚登陆火星后不久，就记录下有史以来首批来自火星的声音。最新观测结果进一步证明，声学探测是行星科学探索中一项极具潜力的新工具。

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火星作为太阳系内与地球最为相似的类地行星，一直是行星内部结构与演化研究的重要对象，也是深空探测任务的核心目标之一。然而，对火星内部结构的探测难度极大，直到2018年美国国家航空航天局“洞察”号探测器才首次获得火星震的观测数据。尽管目前已记录了上千次火震事件的数据，但信号微弱和噪声干扰等问题仍严重限制了学术界对火星深部结构探测的研究。

据央视新闻9月4日消息，记者从中国科学技术大学获悉，该校孙道远教授、毛竹教授团队联合国外学者在行星科学研究领域取得重大进展。

研究团队通过深入分析美国国家航空航天局洞察号（InSight）探测器记录的数据，首次确证火星内部存在一个半径约600千米的固态内核，并揭示其主要成分构成可能是富含轻元素的结晶铁镍合金。

另据新华社10月9日消息，欧洲研究人员在美国学术期刊《科学进展》上发表论文说，他们利用欧洲航天局两个火星探测器的数据，首次建立了包含1039个火星尘暴的目录，涵盖尘暴速度与方向等信息，为未来探测器着陆选址等科研活动提供了依据。

欧航局发布的公报介绍，几十年来，人类通过火星探测器等观测到火星表面存在由尘埃等形成的类似地球上龙卷风的现象。要更好地理解这种火星尘暴，需要更多了解火星尘埃何时、何地以及如何从地表被卷入大气。研究人员为此分析了自2004年以来欧航局“火星快车”探测器与2016年以来欧航局火星微量气体任务卫星拍摄的图像，最终建立了包含1039个火星尘暴的目录。

分析结果显示，尽管火星尘暴遍布火星，但它们在某些地区更为集中；在大多数情况下，火星尘暴的移动速度比当前火星天气模型预测的都要快，在那些风速高于预期的地区，可能存在比此前认为更多的尘埃被从地表扬起；与地球相似，火星也有季节之分，火星尘暴在春季和夏季更常见。

这项研究成果有助于完善和校正火星天气模型，可用于未来探测器着陆火星前评估相关地区的风况和积尘等特点。

每日经济新闻综合央视新闻、新华社