现在火星每晚在紫外线下脉冲3次，有人能简单地解释这些波吗?这些波在地球上有相似之处吗?

Question

我在下面链接到关于另一种火星脉冲的问题)Phys.org美国宇航局的Maven在紫外线下观察火星夜空的脉动链接到新论文通过MAVEN/IUVS夜光观测的火星环流模式和大气潮汐成像发表在《地球物理研究杂志:空间物理》上。

这似乎与火星大气中长时间的波动有关。

问题:

1. 有没有可能用简单的术语来解释这些波是怎么产生的?
2. 是类似的还是至少相关的波在地球大气层中探测到的现象?

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关于火星大气中不同的周期性行为，还有一个不同的(目前尚未回答的)问题:

• 太阳风怎么会在午夜时分在火星上产生奇怪的磁脉冲呢?

Answer 1

我会尽量保持一个简单而简短的回答。

1. 有没有可能用简单的术语来解释这些波是怎么产生的?

太阳活动(太阳风)、火星大气和火星磁层残余的组合。

2. 在地球大气层中是否有类似或至少相关的现象?

是的，实际上有一个叫北极光或者北极光。

此外，请问自己另一个问题，因为火星效应位于紫外线区，因此高于可见的(人类)电磁光谱。

地球会是什么样子“眼睛”一个紫外成像摄谱仪?

我还没有发现任何与这个问题相关的图像，所以我想说，我希望在地球的紫外线区也能看到一些东西。

此外，我认为你会发现有趣的是，在土星也有类似的影响。的众多发现之一卡西尼号的任务．

编辑

试图回答下面的问题，在一个相关的评论后，我变得更清楚了。

为什么火星会有这样的行为，并且每晚会有3次脉冲?

对于这种现象，我有一个理论，我不知道你是否会接受它作为一个答案。所以……

我认为火星的大气层就像一个巨大的电容器，在紫外光谱区域定期放电。这怎么可能呢?以下是该理论的一些事实:

火星的大气层很薄。

火星的大气层比地球的大气层薄100倍(来源:space.coM)，其中95%是二氧化碳。这是它的组成，根据一个NASA概况介绍：

• 二氧化碳:95.32%
• 氮:2.7%
• 氩:1.6%
• 氧气:0.13%
• 一氧化碳:0.08%
• 还有少量的:水、氮氧化物、氖、氢-氘-氧、氪和氙

在这一点上，我们必须在我们的逻辑中插入这项动态平衡．最常见的例子动态平衡是发生在一罐闭合的汽水里的事。那是什么?每秒以下反应之间的平衡:

• H₂有限公司_3.→公司₂+ H₂O
• 有限公司₂+ H₂O→h₂有限公司_3.

以上事实表明，在下图所示的链条中，可回收的材料并不多:

为了保持动态平衡火星大气中的气体之间一定会发生NO变回NO的反应₂在地球上的其他地方，比如这个地方，也会同时发生:

2 no + o₂→2 no₂

(只要记住0.13% O₂， 2.7% n₂存在于火星大气中，氧存在于火星铁中₂O_3.又名生锈没有计算在内——但这是一个很好的线索，火星表面曾经有氧和铁)

最后但同样重要的是，火星磁层可能是原因之一。为什么?首先基于Morschhauser等人[2014]在200公里高度的球形谐波模型的火星地壳磁场地理地图，由MGS MAG/ER数据创建。地图以对子午线为中心，用30•网格均匀间隔的标签显示东经。等高线显示相对于曲面的零高度

尽管事实上，火星不再有一个内部发电机，能够产生一个大的全球磁场在地球上，有证据表明，火星可能曾经有这样一个发电机。这主要得到了美国卫星任务MGS(火星全球勘测者)的观测数据的支持，该卫星从1997年到2006年在火星表面上方100-400公里的高度使用小型磁强计测量了火星的磁场。这些测量结果表明，火星表面存在着强大的地壳磁场，远比地球上的磁场强大得多。

这些地壳场的存在产生了局部的微型磁层，即磁场线局部保护行星表面不受带电粒子影响的小区域。当一条磁场线连接到火星表面的两个不同点时，就会产生微型磁球，从而产生一种气泡。在这些“气泡”之间，磁场线的一端可以连接到行星，另一端连接到行星际磁场(IMF)。(来源:火星磁场）

如果上面所有的都是正确的(我希望我没有忘记提到更多的东西)，那么这种现象可能会周期性地发生(每晚3次)，并在某些地理区域发生，只是因为它遵循一个事件周期

Answer 2

火星的夜光来自于大气中的分子，它们与太阳辐射发生反应，将其带到夜晚的一侧，并释放出它们以紫外线的形式获得的能量，因为它们是自由形式的稳定化合物。从https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2020/mars-nightglow：

这张图解释了火星夜间发光大气的原因。在火星的昼面，分子被高能太阳光子撕裂。全球环流模式将原子碎片带到夜晚，在那里，向下的风增加了原子重组分子的反应速率。向下的风在某些季节出现在两极附近，在其他季节出现在赤道地区。新分子含有额外的能量，它们以紫外线的形式释放出来。资料来源:NASA/MAVEN/戈达德太空飞行中心/CU/LASP

火星的夜光被用来追踪火星上的大气环流。

对于地球上的类似现象，以及一般在行星上的类似现象，上面的NASA参考资料继续说:

包括地球在内的许多行星都有夜光，但MAVEN是第一个收集这么多其他行星夜光图像的任务。