火星电离层的神秘面纱正被逐步揭开。中国科学院地质与地球物理研究所的研究团队,在火星探索领域取得了突破性进展。他们首次详细描绘了火星电离层中的磁场和电流分布特征,这一成果近日在《自然·通讯》期刊上发表。
火星,这个红色星球,虽然与地球一样拥有大气和电离层,但其磁场环境却大相径庭。地球拥有全球性的偶极磁场,而火星则没有,但其岩石中却广泛分布着较强的剩磁。这一差异使得火星的电离层电流体系成为科学家们关注的焦点。
研究团队利用MAVEN卫星的观测数据,深入分析了火星电离层的电流和电场分布。他们发现,火星电离层中的电流主要沿水平方向分布,且存在两种截然不同的电流体系。一种是由电离层上方的太阳风直接驱动,呈现出晨昏不对称性;另一种则是由电离层下方的中性潮汐风场驱动,其分布与火星大气中性风场的形态相似。
研究团队还提出了一种新的方法,利用电离层电流来反演火星大气的平均风场。这一方法的结果与火星大气环流模式导出的风场结果高度一致,进一步证明了其可行性。
这一研究成果不仅揭示了火星电离层电流的真实分布特征,还有助于科学家更深入地理解太阳与火星之间的物质能量交换过程,以及火星大气离子的加速和逃逸机制。该研究对非磁化行星空间环境的形成机理也提供了新的视角,对金星、泰坦等行星的空间环境研究也具有重要的启示意义。