太阳耀斑和日冕物质抛射能够产生太阳高能粒子事件,大量带电粒子随之到达行星附近。火星大气稀薄,又没有像地球那样的全球磁场屏蔽,因此空间天气会直接影响其高层大气。相较之下,这些粒子是否会改变天气所在的较低大气层,现有观测仍很有限。
在英国皇家天文学会全国天文学会议公布的初步工作中,研究团队选取5次持续时间较长的太阳高能粒子事件,联合使用NASA的MAVEN与欧洲航天局—俄罗斯航天国家集团火星微量气体轨道器的观测。团队比较事件发生前、期间和之后的大气温度变化。
分析还使用火星气候数据库提供的温度剖面作为参照。这个数据库根据火星季节、地点和大气状态给出模型预期,研究人员据此查看观测温度是否偏离常规变化。前4次太阳粒子事件没有显示清楚的低层大气升温,因此数据不支持“每次粒子事件都会加热低层大气”的说法。
第5次事件发生在2018年6月,与一次全球性火星沙尘暴重合。研究团队在这段时间看到异常加热,且温度随高度或时间的变化模式不能由通常的沙尘吸收太阳光加热完全解释。研究者因而提出,太阳高能粒子和沙尘过程可能在同一时期共同影响大气。
这项联系并不是研究最初预先锁定的结果。根据皇家天文学会的说明,团队先在温度分析中发现异常,之后才注意到它与2018年全球沙尘暴处于同一时段。这种时间重合提供了进一步调查的线索,但也提高了区分两个过程各自贡献的难度。
目前没有足够数据证明太阳粒子直接“放大”了沙尘暴加热。5次事件中只有1次同时出现异常升温和全球沙尘暴,单一重合案例无法建立因果关系;也可能存在尚未识别的第三个因素,或者模型没有完整描述当时特殊的沙尘分布。
若未来能捕捉更多太阳粒子事件与区域性或全球性沙尘暴重合的案例,研究人员才可能比较是否反复出现相同温度结构,并评估粒子能量、沙尘浓度和加热幅度之间的关系。这类结果也会影响火星天气建模以及任务对通信和辐射环境的评估,但这些仍是后续研究方向。
因此,现阶段最准确的表述是:在所分析的5次事件中,前4次没有明确低层加热;唯一异常案例与2018年全球沙尘暴重合,且常规沙尘加热不足以完全解释其温度模式。这仍是学术会议发布的初步结果,尚未经过同行评议,标题和结论必须保留“可能”与疑问语气。
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