
我们知道火星寒冷、干燥,缺乏全球性磁场,然而2023年太阳风暴期间,NASAMAVEN任务首观测到火星大气存在与强大磁场相关的“Zwan-Wolf效应”。
过去数十年,科学界仅在地球磁层观测到Zwan-Wolf效应,带电粒子像牙膏一样沿着称为“流量管(fluxtube)”的磁性结构被挤压,有助引导太阳风绕地球偏转。
迄今为止,科学家也仅在行星磁层而非大气层观测到Zwan-Wolf效应,由于火星缺乏类似地球的行星级防护磁盾,科学家过去普遍假设火星不具大规模磁性电浆行为,然而MAVEN卫星却在2023年12月太阳风暴期间,于火星电离层(火星大气层深处200公里)观察到Zwan-Wolf效应。
研究主要作者、西维吉尼亚大学助理教授ChristopherFowler团队检视MAVEN数据时,注意到当时磁场测量出现异常波动,排除其他可能性后确认源头为Zwan-Wolf效应。
团队表示,火星电离层可能持续发生此效应,只是平时太微弱无法侦测,直到2023年底强烈太阳风暴撞击火星大气“放大”此现象,火星电离层带电粒子沿局部地壳残留磁场压缩与重新分布,才让科学家首度捕捉到关键数据。
观测结果显示火星大气电浆行为竟与地球磁层边界附近电浆行为类似,说明太阳风与行星上层大气的交互作用比想象更复杂,只要存在局部磁场结构,也能产生类似Zwan-Wolf的电浆压缩行为。
这项发现有助科学家建立更精确太空天气模型,解释火星大气如何随时间逐渐被太阳风剥离并逸散到太空,也为金星、土星卫星等缺乏全域磁场的天体提供新物理研究角度。
可惜自2025年12月6日起,NASA便失去MAVEN卫星联系,至今尚未重新建立通讯。
新论文发表在《自然通讯》(NatureCommunications)期刊。

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