北京
火星上空的极光，形成方式竟然和地球极光如出一辙。一份最新研究指出，驱动地球极光的邓吉循环（Dungey cycle），在火星局部磁场中正以微缩版的形式上演。这一发现为解开火星极光之谜补上了关键的一块拼图。
这项研究发表于《自然·通讯》，第一作者是加州大学伯克利分校空间科学实验室的副研究物理学家徐少帅。研究团队借助NASA的MAVEN（火星大气与挥发物演化）探测器的数据，确认火星强烈的壳磁场上方存在一个小型化的邓吉循环，它同样在加速带电粒子，为局部极光供能。
MAVEN探测器本身已经失联。它在2025年12月6日与地面站中断通信，NASA在2026年6月3日宣布任务结束，认定探测器无法恢复。不过，MAVEN积累的数据仍在持续产出科学成果，并服务于未来的火星任务。
在地球上，当太阳的磁力线靠近地球磁层这个巨大的磁泡时，会发生磁重联，将能量与物质注入磁层和磁尾，最终把电子射回大气层，激发极光。这个过程就是邓吉循环，它驱动电流、加速粒子，并控制着等离子体在地球磁层和电离层中的循环。
徐少帅说：“我们知道火星上存在磁重联，但没料到它会像邓吉循环那样运作。”新研究显示，火星的强壳磁场上方正在发生这一幕，只不过尺度小了很多。
火星没有地球那样的全球磁场。地球磁场由液态核的对流产生，而火星只有散布在表面的众多微型磁层，它们源自约40亿年前强烈磁化的地壳。当时火星还拥有全球磁场，熔岩在磁场中冷却时留下了磁性记录。后来全球磁场消失，强烈的太阳风又不断剥离火星大气，只留下这些局部磁场。
MAVEN此前就在这些壳磁场区域观测到高度局域化的极光，与地球两极的极光类似，但物理机制一直缺乏完整解释。这次研究动用了探测器上的多个仪器：磁强计和太阳风电子分析仪用来确定磁场位形并推算电流，超热与热离子成分仪（STATIC）则用于测量电离层中的等离子体流。
“我们真的把STATIC的性能推到了极限，才得到所需的数据。”徐少帅说，“这就是理解局部极光的最后一块拼图。”
微型邓吉循环的确认，不仅让科学家得以用统一的框架理解火星与地球的极光，还为未来火星大气演化、磁场历史和空间天气研究提供了新的锚点。随着MAVEN数据的持续挖掘，火星这颗红色星球上空的光影故事，正被一点一点拼凑完整。
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