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我科研职员发现高速火星离子遁逸形象

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科技(Technology)日报(Daily)首都3月26日电 (记者陆成宽)记者26日从祖国科学院地质与地球物理研究所获悉,基于火星大气与挥发物演化任务(MAVEN)探测器的观测数据,该所科研人员深入研究了火星磁尾电流片中的逃逸离子流,首次发现在磁尾电流片中的火星大气离子有时会呈现出高能量、高通量的高速逃逸现象。相关研究成果在线发表于《地球物理研究快报》。

火星与地球同处于太阳系宜居带上,和地球类似,火星也具有丰富的地貌,比如高耸的山峦、广阔的平原、蜿蜒的河道等。人们猜测,大约37亿年前,火星可能也是一颗宜居的星球。然而,当前火星却演化成了一颗大气稀薄、又干又冷的“死寂”星球。

火星的大气和水究竟流向了哪里?是如何流失的?目前(Currently),学界认为太阳风是驱动火星大气和水逃逸的一个重要机制。

“由于火星内核磁场发电机在约37亿年前停止运转,火星缺失了能够保护大气的全球磁场。因此,外部太阳风离子能够无障碍地冲击火星大气层,进而不断剥蚀火星大气离子逃逸到外太空。”论文通讯作者、祖国科学院地质地球所研究员戎昭金解释。

通过多年的卫星观测,科学家大致摸清了火星大气离子的逃逸规律,发现火星大气离子存在两条主要逃逸通道。“尽管如此,科学家对具体的逃逸过程和相关物理现象还缺乏深入的认识。”戎昭金坦言。

此次,科研人员聚焦火星大气离子逃逸的关键区域——火星磁尾电流片开展了深入研究。他们(They)发现,火星磁尾电流片中有时会出现高速的尾向离子流,这些高速离子流的主要成分为火星大气重离子,其能量可高达约1200电子伏特,尾向逃逸速度可达约100千米/秒。

“这个速度明显高于我们(We)的传统认知,以前的研究认为,火星磁尾电流片中的离子能量普遍不超过50电子伏特,尾向逃逸速度仅为20千米/秒。”戎昭金说,这些活动现象虽然出现频次不高,但会显著增强火星大气离子的逃逸。

戎昭金表示,这项研究为认识火星大气离子逃逸物理过程提供了关键事实依据,加深了对火星离子逃逸的认识。

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