北京
沒人想到這種效應(yīng)竟然會出現(xiàn)在行星大氣中。
就在NASA還在努力嘗試恢復(fù)與MAVEN火星探測器的聯(lián)系之際，科學(xué)家們從它此前傳回的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)了一個令人震驚的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象此前只在地球這樣擁有強大磁場的行星上被觀測到。
NASA的MAVEN（火星大氣與揮發(fā)物演化）任務(wù)觀測到的火星上茲萬-沃爾夫效應(yīng)的藝術(shù)表現(xiàn)圖。
圖源：LASP/CU Boulder
這項發(fā)現(xiàn)可能幫助我們更好地理解，沒有全球磁場保護(hù)的類地行星（如金星）和天體（如土衛(wèi)六泰坦），是如何被太陽風(fēng)塑造的。
01
意想不到的“ 茲萬-沃爾夫效應(yīng)”
這個現(xiàn)象叫做茲萬-沃爾夫效應(yīng)（Zwan-Wolf）效應(yīng)，它能在行星遭遇太陽風(fēng)時發(fā)揮“偏轉(zhuǎn)”作用。
在地球上，強大的地核磁場形成了一個巨大的磁層泡泡，像一道盾牌一樣不斷把太陽風(fēng)的帶電粒子推開、繞開。
而火星早在數(shù)十億年前就失去了全球磁場，如今只剩下零散、微弱的局部磁場，主要靠太陽風(fēng)與稀薄大氣直接相互作用形成。
正因如此，這次發(fā)現(xiàn)才格外令人驚訝，茲萬-沃爾夫效應(yīng)竟然在火星大氣深處出現(xiàn)了。
西弗吉尼亞大學(xué)教授、該研究負(fù)責(zé)人Christopher Fowler在聲明中說：“沒人想到這種效應(yīng)能在大氣中發(fā)生，這正是它最令人興奮的地方。”
他進(jìn)一步表示：“這引入了我們尚未探索的有趣物理過程，也為太陽和空間天氣如何改變火星大氣動力學(xué)提供了全新視角。”
02
“像牙膏從管子里擠出來一樣”
發(fā)現(xiàn)源于2023年12月一次強烈的太陽風(fēng)暴襲擊火星后。風(fēng)暴發(fā)生約12小時后，MAVEN探測器記錄到了火星高層大氣中異常的波動。
研究團隊分析發(fā)現(xiàn)，帶電粒子正沿著太陽風(fēng)暴期間形成的臨時磁結(jié)構(gòu)被“漏斗化”和“擠壓”，就像牙膏從管子里被擠出來一樣。這種行為與地球磁層中的Zwan-Wolf效應(yīng)高度吻合。
Fowler回憶道：“在分析數(shù)據(jù)時，我突然注意到一些非常有趣的波動（wiggles）。我怎么也沒想到會是這個效應(yīng)，因為它以前從未在行星大氣中被觀測到。”
研究還指出，這種效應(yīng)很可能在火星上持續(xù)存在，只是平時太微弱，MAVEN的儀器難以捕捉到。只有在強烈太陽風(fēng)暴期間，它才會被顯著放大，從而被清晰記錄下來。
03
MAVEN的現(xiàn)狀：仍在尋找中
這項成果發(fā)表于5月18日的《Nature Communications》雜志，卻恰逢MAVEN探測器陷入沉默的尷尬時期。
MAVEN航天器的示意圖
圖源：NASA/GSFC
MAVEN自2014年開始環(huán)繞火星開展研究，2025年12月在一次計劃中的太陽合期間通訊暫停后，未能如期恢復(fù)聯(lián)系。NASA至今未能重新建立通信，已成立異常審查委員會評估其狀況和恢復(fù)可能性。
NASA行星科學(xué)部門主任Louise Prockter在最近的會議上表示：“我們還沒有正式宣布MAVEN丟失，我們還在繼續(xù)尋找它。”
參考
[1] https://www.space.com/astronomy/mars/very-interesting-wiggles-in-data-from-silent-nasa-mars-spacecraft-lead-to-unexpected-solar-wind-discovery
[2] https://www.nature.com/articles/s41467-026-72251-9
[3] https://www.planetary.org/articles/nasa-has-lost-a-spacecraft-around-mars
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