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MAVEN使命提供前所未有的火星紫外线视图

时间:2018-05-15

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em来自MAVEN任务的新图像以前所未有的细节展示了来自火星大气层的紫外线,展现出动态的,以前看不见的行为。它们包括可用于显示高空风如何流通的“夜光”的第一幅图像。此外,宇宙飞船的日间紫外线图像显示了臭氧在季节内如何变化以及下午的云如何形成于巨型火星火山上。 / em

“MAVEN在最近几个月获得了数百个这样的图像,是迄今为止获得的火星上最好的高分辨率紫外线覆盖范围,“科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室的Nick Schneider说。施奈德将于10月19日在加利福尼亚州帕萨迪纳举行的美国天文学会行星科学分会上与欧洲行星科学大会共同举办这些研讨会。

夜间图像显示来自一氧化氮​​(缩写为NO)的紫外(UV)“夜光”辐射。夜光是一种常见的行星现象,即使在完全没有外部光线的情况下,天空仍然微弱地发光。火星的夜间气氛会在火星的日子发生化学反应,从而在紫外线中发光。来自太阳的紫外线能够分解二氧化碳和氮的分子,所产生的原子通过环绕地球的高空风向传播到地球周围。在夜间,这些风把原子带到低海拔地区,在那里氮和氧原子碰撞形成一氧化氮分子。这种复合释放出额外的能量,以紫外线的形式出现。


em 2016年7月9日至10日,来自MAVEN Imaging UltraViolet Spectrograph的图像被用于拍摄火星上快速云层形成的电影。这颗行星的紫外线颜色呈现为假色,显示我们将看到的紫外线敏感的眼睛。该电影使用四个MAVEN图像来显示在此期间大约7小时的火星旋转,并交错显示四个图像之间的模拟视图。火星的日子与地球的相似,所以电影只显示四分之一天。星球的左边部分在早上,右边在下午。可以看到火星突出的火山,上面覆盖着白色的云彩,在磁盘上移动。火星上最高的火山奥林匹斯山蒙斯,在图像顶部附近是一个明显的黑暗地带,白天在山顶生长着一个白色的小云。奥林匹斯山阜显得黑暗,因为火山高出大部分朦胧的气氛,使地球上其他地方看起来更轻。另有三座火山出现在对角线上,在一天结束时,他们的云层合并到一千英里。这些图像特别有趣,因为它们显示了下午云层覆盖火山的速度和广度。在地球上也会发生类似的过程,山上风吹过云层。下午的云层形成在美国西部是一种常见现象,尤其是在夏季。 / em

科学家预测火星上没有夜光,并检测到之前的任务它的存在,但MAVEN已经在火星的气氛中返回了这种现象的第一个图像。出现在这些图像中的斑点和条纹出现在无风增强NO复合的地方。这样的浓度清楚地表明火星的高海拔风和环流模式存在强烈的不规则性。这些风控制了火星的大气如何响应其强劲的季节周期。这些第一幅图像将导致对控制大气行为的循环模式的改进,从大约37到62英里(大约60到100千米)高。

Daysides图像以前所未有的紫外线细节显示火星南极附近的大气和表面。随着春季来到南半球,他们得到了。当水蒸气存在时,臭氧被破坏,因此臭氧在冬季极地地区积聚,水汽被冻结在大气中。这些图像显示持续到春季的臭氧,表明全球风正在阻止水星从地球其他地区扩散到冬季极地地区。通过臭氧浓度的紫外吸收显示,图像中的波形图对于理解风图形是至关重要的,这为科学家提供了另外的手段来研究大气化学和全球环流。

MAVEN观测还显示了火星上四座巨型火山的下午云层形成,形成在地球上的山脉。云层形成的IUVS图像是有史以来最好的,显示全天云的发展。云是理解行星能量平衡和水汽存量的关键,因此这些观测结果对于了解大气的日常和季节性行为是有价值的。

“MAVEN的椭圆轨道恰到好处,”科罗拉多大学的Justin Deighan说。 ,博尔德领导了观察。 “它上升到足以拍摄全球照片,但仍然能够保持足够的轨道速度,以获得火星在一天内旋转的多个视图。”

MAVEN的主要研究人员位于科罗拉多大学大气与空间物理实验室博尔德。该大学提供了两项科学仪器,并领导科学行动以及教育和公众宣传。美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理MAVEN项目并为该任务提供两种科学仪器。加州大学伯克利分校空间科学实验室还为这项任务提供了四种科学仪器。洛克希德·马丁公司建造了这艘航天器,负责特派团的行动。美国国家航空航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室提供导航和深空网络支持,以及Electra电信继电器硬件和操作

来源:南希·琼斯/ Bill Steigerwald,美国宇航局戈达德太空飞行中心

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