火星在紫外线下每晚有三次脉冲，有人能用简单的术语解释这些波吗?这些波在地球上有相似之处吗?

Question

下面链接到另一种火星脉冲的问题)美国国家航空航天局的Maven在紫外线下观察火星夜空的脉动新论文的链接通过MAVEN/IUVS夜光观测的火星环流模式和大气潮汐成像地球物理研究杂志:空间物理学。

这似乎与火星大气中的长周期波动有关。

问题:

1. 有没有可能用简单的术语来解释是什么导致了这些波的发生?
2. 是类似的还是至少是相关的波地球大气中可探测到的现象?

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关于火星大气中不同的周期性行为，有一个不同的(目前没有答案的)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

我会尽量保持简单简短的回答。

1. 有没有可能用简单的术语来解释是什么导致了这些波的发生?

太阳活动(太阳风)、火星大气和火星磁层剩余物质的结合。

2. 地球大气中是否也存在类似或至少相关的现象?

是的，实际上有一个叫做北极光或者北极光。

另外，问你自己另一个问题，因为火星效应是在紫外线区，因此高于可见的(人类)电磁光谱。

地球在太阳下会是什么样子“眼睛”一个紫外成像摄谱仪？

我还没有找到任何与这个问题相关的图像，所以我想说，我也希望在地球的紫外线区看到一些东西。

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

编辑

试着回答下面的问题，在一个相对的评论之后，这个问题对我来说变得更加清晰了。

为什么火星会有这样的行为，并且每晚脉冲正好3次?

对于这种现象，我有一个理论，我不知道你们是否会接受这个理论。所以……

我认为火星的大气层就像一个巨大的电容器，在紫外线光谱区域定时放电。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稀薄约100倍(来源:space.coM)，其中95%是二氧化碳。这是它的成分分解，根据aNASA情况介绍：

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

此时，我们必须在逻辑中插入术语动态平衡．最常见的例子是动态平衡是发生在密封的汽水罐里的事。那是什么?以下反应之间的平衡每秒:

• 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，没有太多的材料可以回收:

为了保持动态平衡在火星大气中的气体之间一定有一个由NO变成NO的反应₂在地球的其他地方同时发生，比如这里:

2 no + 0₂→2 no₂

(记住0.13%₂， 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(但这是一个很好的线索，表明火星表面曾经有过氧和铁)

最后但并非最不重要的是，火星的磁层可能是原因之一。为什么?首先基于Morschhauser等[2014]的球面谐波模型绘制的200 km高度火星地壳磁场地图图，该地图图由MGS MAG/ER数据绘制。地图以反中轴线为中心，以均匀间隔30度的网格标记显示东经。等高线显示相对于面高度为零

尽管火星已经没有像地球那样能够产生巨大磁场的内部发电机，但有证据表明火星可能曾经有过这样的发电机。这主要是由美国卫星任务MGS(火星全球勘测者)的观测结果支持的，该任务从1997年到2006年使用一个小型磁力计在距离火星表面100-400公里的高度测量了火星的磁场。这些测量表明，火星表面存在强大的地壳磁场，比地球上的强得多。

这些地壳磁场的存在产生了局部的小磁层，即磁场线局部保护行星表面不受带电粒子影响的小区域。当一条磁力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，磁力线的一端可以连接到行星，另一端可以连接到行星际磁场(IMF)。(来源:火星磁场）

如果以上都是正确的(我希望我没有忘记提到更多的事情)，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，仅仅是因为它遵循了事件的循环

Answer 2

火星的夜光来自于大气中的分子，这些分子与太阳辐射发生反应，将太阳辐射带到火星的夜晚，并以自由形成稳定化合物的形式释放出它们获得的能量——紫外线。从https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2020/mars-nightglow：

这张图解释了火星夜侧大气发光的原因。在火星向阳面，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侧，在那里，下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，而在其他季节则出现在赤道地区。这些新分子以紫外线的形式释放出额外的能量。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。

至于地球上的类似现象，以及一般行星上的类似现象，上述NASA参考文献继续说:

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