第 263 話：火星上的「曙光女神」現身啦！

（其實更像靈異照片…）

阿拉伯聯合大公國的火星任務衛星「希望號」（HOPE），於 6 月 30 日在火星軌道上，藉著所搭載的光譜儀，拍攝到了火星至今最清晰的「離散極光」（discrete aurora），不過這個極光是紫外線而不是可見光。

極光依據其外觀分為「擴散極光」以及「離散極光」兩種，我們印象中那種「長得像窗簾」，有明確外型邊界的，即是「離散極光」；「擴散極光」比較像是晚霞一樣一整片，沒有明顯的邊界（由於晚霞經常可見，所以這種會被認為比較無聊…）。

地球上的極光，是因為太陽風（從太陽射出的高速帶電粒子流，其實就是電漿）到達地球附近時，由於運動中的帶電粒子在地球磁場所受到的「勞倫茲力」，而在地球外面打轉，當這些粒子靠近南北極時，會接觸到大氣層，與空氣分子碰撞並將之激發到能量較高、但較不穩定地「激發態」，當空氣分子由激發態回到能量較低且穩定的「基態」時，會把多出來的能量以光的型態釋放出來，就是極光。

所以要看到極光有兩個條件：要有大氣、也要有磁場。

火星有大氣，但是不像地球擁有地磁，那為什麼會產生極光呢？因為當太陽風到達火星時，會被火星「撞到」，就像水流撞到石頭一樣變成從火星旁邊流過去的電漿亂流，由於「電生磁」的原理，就會在火星周圍製造出磁場，受到這個磁場的作用，如果太陽風中有「條件剛好」的帶電粒子，就有機會進入火星那一層薄薄的大氣，與氣體分子碰撞後產生極光。

過去所看到的極光型態大多屬於「擴散極光」，這一次「希望號」拍到的，則是清晰的「離散極光」。這個火星任務的科學家研判，這次看到的極光是受到火星地殼磁場的影響——等等，剛剛不是說火星不像地球有「地磁」，沒有「火星磁」這種東西嗎？

目前有一個假設是，早期的火星本體跟地球一樣，也是具有全球化的「火星磁」的，不過不知道為什麼消失了，但是部分的火星地殼仍帶有磁場，這是在數十億年前，造成「火星磁」的一部份磁性物質，在地表岩漿凝固的過程中，被鎖在地殼裡了，而留下了部分「火星磁」的遺跡。透過這次的極光觀測，或許能讓我們得到一些火星磁場、以及它如何消失的線索。

「希望號」本體質量550kg，搭載800kg的聯氨燃料，於2020年7月19日從日本種子島搭乘 H-IIA 火箭發射，2021年2月9日進入火星軌道。領導這次「大公國火星任務」（Emirates Mars Mission, EMM）的科學家是 Hessa Al Matroushi，她表示，本來 EMM 的目標是研究火星大的大氣，這次看到離散極光是「賺到的」。

台灣的火星任務什麼時候可以展開呢？

Nature新聞（2021/07/1）：https://www.nature.com/articles/d41586-021-01811-4

EMM網頁：https://www.emiratesmarsmission.ae/