0.4秒110赫兹，NASA探测器首次探测到火星上类似闪电的活动

在超过十万次测量数据中，科学家只找到了一次。

这次信号持续时间仅有0.4秒，频率最高达110赫兹，是一种被称为“哨声波”的低频电磁信号，特征与地球上由闪电产生的信号高度吻合。发现它的，是NASA的火星大气与挥发性演化探测器MAVEN，而研究人员是在翻查这艘探测器过去十年积累的海量存档数据时，偶然找到了这个信号。

相关研究已发表于学术期刊《科学进展》，这是迄今为止人类在火星上探测到疑似闪电活动的第一个直接证据。

哨声波是什么，为什么它指向闪电

MAVEN测量的电磁波频时频谱图。图片来源：科学进展（2026年）。DOI： 10.1126/sciadv.aeb4898

要理解这次发现的意义，需要先搞清楚哨声波是怎么回事。

闪电发生时，放电过程会在极短时间内释放巨大能量，产生覆盖宽频段的电磁辐射。其中低频部分的无线电波，会沿着行星磁场的磁力线传播，由于不同频率的信号在等离子体中传播速度不同，低频成分传播得更慢，整个信号会被“拉长”形成频率随时间下降的特征音调，听起来像哨声从高到低滑落，哨声波因此得名。

这种信号在地球上十分常见，科学家早就用它来研究大气放电。在太阳系其他地方，木星、土星和海王星上也都观测到过哨声波，这几颗行星都拥有强大的全球磁场，为哨声波的传播提供了天然通道。

火星的情况完全不同。

火星在数十亿年前就失去了全球性磁场，内部的发电机活动已经停止。没有整体磁场，哨声波就没有稳定的磁力线可以沿着传播，这是火星上此前一直没有探测到闪电信号的主要原因。但“没有全球磁场”并不等于“没有任何磁场”，这正是这次发现的关键所在。

沙尘暴起电，局部磁场导波

示意图显示哨兵的形成过程。图片来源：科学进展（2026年）。DOI： 10.1126/sciadv.aeb4898

火星表面散布着局部地壳磁场，这些磁场是远古时代火星尚有全球磁场时留下的磁化岩石产生的，在南半球尤为强烈。

研究团队提出的机制是这样的：火星上的大型沙尘暴发生时，大量尘埃颗粒在相互碰撞过程中会发生电荷分离，正负电荷积累到一定程度，就可能触发电放电，产生类似闪电的现象。这个过程在实验室环境中已经得到验证，模拟实验也支持火星沙尘暴中可能发生放电的理论。

当这种放电产生哨声波后，信号有可能沿着附近的局部地壳磁场线向上传播，穿过火星电离层，最终被轨道上的探测器捕捉到。

这个过程要真正发生并被探测到，需要同时满足一系列苛刻条件。放电的位置附近必须存在足够强且接近垂直方向的局部磁场；电离层的状态必须允许信号穿透传播；MAVEN探测器必须恰好处于火星夜间一侧的特定位置；测量的时间窗口必须精确命中信号抵达的那一刻。

研究团队在分析MAVEN十年间超过108000次波形测量数据后，只找到了这一例符合所有条件的事件。他们计算发现，在所有分析的波形快照中，处于高磁场倾角位置的比例不足1%，而同时满足夜间电离层条件的更是寥寥无几。

研究人员在论文中直接写道，火星上的电离层特性往往会阻碍可探测的哨声波形成，放电本身也可能不频繁或强度较弱。换句话说，这次捕获，更多是十年积累数据加上一点运气共同作用的结果。

一次信号，能告诉我们什么

仅凭一个事件，科学家们当然无法对火星闪电做出确定性结论。研究团队也坦承，目前无法确定这次信号的确切来源位置，也无法确认它是否真的来自沙尘暴放电。

但这次发现的价值不在于盖棺论定，而在于它是一个开口。

它证明了在火星特定条件下，哨声波可以产生并被探测到，这为后续的专项探测任务提供了具体的参数依据：什么时候观测、在哪里观测、需要怎样的仪器灵敏度。过去几十年间，对火星闪电的探测尝试一直依赖间接证据，比如地面探测器对尘暴期间电场变化的测量，或者对沙尘暴亮度异常的光学观测。这次是直接从轨道上捕获了电磁信号本身，性质完全不同。

从比较行星学的角度看，这次发现也提供了一个有趣的数据点。地球、木星、土星、天王星、海王星都有各自形式的闪电，金星也被认为存在闪电，火星如果能确认存在放电现象，将进一步完善人类对太阳系各类大气放电机制的整体理解。

MAVEN自2014年进入火星轨道，主要任务是研究火星大气的逃逸过程，解释火星为何从曾经可能温暖湿润的环境演变为今天这副干冷模样。这次对哨声波的捕获，是对存档数据进行深度挖掘的意外收获，也是科学数据长期保存和反复分析的价值所在。

十年数据，一次0.4秒的信号，火星可能真的会打雷。

信息来源：https://phys.org/news/2026-03-nasa-maven-evidence-lightning-mars.html