天文学家在火星上发现了十大怪异现象

这个插图显示了MAVEN航天器和火星。（火星大气与挥发物演化任务，简称MAVEN(Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission)）

2017年的6月17日，美国宇航局的MAVEN（火星气氛和挥发性演变任务）在红色星球周围的轨道上庆祝1000个地球日。自从2013年11月推出以及2014年9月轨道插入以来，MAVEN一直在探索火星的上层气体。 MAVEN带来的洞察力是如何让火星大部分气候消失的，将一个可能适应微生物生活的星球变成一个贫瘠的沙漠世界。

“MAVEN已经发现了关于火星上层气体的巨大发现以及它与太阳和太阳风的相互作用。 “这些让我们不仅可以理解今天的大气，而且了解大气如何随时间而变化。”

在轨道上1000天的时间里，MAVEN发现了许多令人兴奋的发现。这是对任务十大发现的倒计时：

10.气体：一氧化氮和臭氧在大气中的分布情况显示出未预料到的复杂程度，表明目前尚未了解的下层和上层大气之间有气体交换的动力学过程。

9、来自太阳风的一些颗粒能够意外深入到上层大气层，而不是被火星电离层绕行星转移;这种渗透是通过电离层中的化学反应进行的，这将使太阳风的带电粒子变成中性原子，然后能够深入穿透。

8、MAVEN在火星电离层中第一次直接观察到一层金属离子，这是由于星际尘埃袭击大气引起的。这个层面总是存在着，但是由于2014年10月的彗星Siding Spring火星的近距离通过，这一层也大大增强了。

7、MAVEN已经确定了两种类型的极光，称为“漫反射”和“质子”极光;这不同于我们如何看待地球上最多的极光，这些极光与全球或局部磁场无关。

6、这些极光是由不同类型的太阳风暴引起的太阳颗粒的涌入引起的。当这些风暴的颗粒撞到火星的气体时，它们也可以将气体的损失率提高到10倍以上。

5、太阳风与星球之间的相互作用意外和复杂。这是由于缺乏内在的火星上磁场和磁化地壳的小区域的发生，可以影响本地和区域尺度上的进入的太阳风。由相互作用产生的磁层在短时间尺度上变化，结果显示着“块状”。

4、MAVEN观察到上层大气中氢的全面季节变化，确认其在全年变化10倍。氢的来源最终是在较低的大气中的水份，被太阳光分解成氢气和氧气。这种变化是意想不到的，至今还没有很好的理解。

3、MAVEN已经使用上层大气中同位素的测量（相同成分的原子但质量不同的原子）来确定通过时间损失了多少气体。这些测量表明，2/3以上的气体已经在空间中流失。

2、MAVEN已经测量了太阳和太阳风从大气层顶部到太空的气体速率，以及去除过程的细节。将损失率外推到以前 - 当太阳紫外线和太阳风更强烈时 - 表明大量气体已经通过时间丢失到空间。

1.太阳和太阳风随着时间的推移而逐渐消失，将气候从历史早期的暖和潮湿的环境转变为我们今天看到的寒冷，干燥的气候。

MAVEN现在正在观察第二个火星的一年，并了解季节性循环和太阳周期对系统的影响。”

MAVEN于2014年11月开始了其主要科学任务，是第一艘致力于了解火星上层气体的航天器。使命的目标是确定空气中大气气体的损失在时间上改变火星气候的作用。 MAVEN正在从上层大气层的顶端到低层大气层研究整个地区，以便了解这些地区之间的联系。