当极光在红色星球的天空中闪烁时，太阳风暴将火星淹没在辐射中

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这段视频中的图像序列中的斑点是由一场太阳风暴的带电粒子撞击美国国家航空航天局“好奇号”火星车上的一个导航相机引起的。该任务使用火星车的导航相机试图捕捉沙尘暴（含尘旋风）和阵风的图像，就像这里看到的阵风一样。（图片来源：美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院）

据美国太空网（Keith Cooper）：5月10日，太阳风暴引发了世界各地令人印象深刻的极光，也给火星带来了冲击，在这颗红色星球上引发了极光，并使火星表面充满了有害辐射。

太阳风暴的主要来源是一个活跃区域AR3664，这是太阳上由数十个太阳黑子组成的一个强烈的磁通结，这些黑子首先向我们释放了大量强大的耀斑和日冕物质抛射（CME），然后随着它绕太阳旋转，向火星释放。

这一时期释放的最强大的耀斑发生在2024年5月20日，当时地球在太阳的另一边，但火星正处于火线上。一连串的伽马射线和X射线以光速飞向火星，几天后，日冕物质抛射的带电粒子移动较慢。

在火星表面的盖尔陨石坑中，好奇号火星车的辐射评估探测器（RAD）通常记录的平均每日辐射剂量约为700微克。在太阳风暴期间，RAD探测到的辐射量高达8100微克，相当于同时接受大约30次胸部X光检查。

虽然距离立即致命还有很长的路要走，但在地球上长期停留期间多次接触这种物质会大大增加健康风险。另一方面，这是自12年前“好奇号”登陆火星以来，RAD探测到的最大辐射爆发，因此如此高的剂量并不是常态。

宇航员可能会在洞穴中避难，比如那些可能与火山侧面的坑坑和熔岩管有关的洞穴，比如美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器最近发布的一张图像中正在巡视的坑。

西南研究所的Don Hassler是RAD的首席研究员，他同意这一安全措施。

他在一份声明中说：“悬崖边或熔岩管将为宇航员提供额外的保护，使其免受此类事件的影响。”。然而，不可能每个人都躲在洞穴里，尤其是如果你实际上不在这个星球上的话。“在火星轨道或深空，这一比率会高得多。”



美国国家航空航天局的“好奇号”火星车在2024年5月20日，也就是任务的第4190个火星日，由火星车的一台导航相机拍摄的这段三帧视频中捕捉到了太阳风暴带电粒子到达火星表面的证据。（图片来源：美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院）

的确如此。辐射如此之高，以至于它摧毁了绕轨道运行的火星奥德赛飞船的主要恒星探测相机，该相机用于定位自己。尽管相机在一个小时后重新上线，但它提醒我们，航天器很容易受到太阳辐射的影响。早在2003年10月，火星奥德赛号的辐射探测器就被人类记忆中最大的太阳耀斑之一的辐射炸开了。

另一艘火星轨道航天器MAVEN（火星大气和挥发性演化）表现更好，能够在CME的带电粒子雨点般落在这颗红色星球上时，从火星上方捕捉到火星极光。

MAVEN能够从高空拍摄火星上的极光，并用其太阳能粒子仪器采集到大量带电粒子。在地面上，“好奇号”导航相机（Navcam）拍摄的黑白图像上布满了“雪”——高能粒子撞击相机传感器时产生的白色斑点和条纹。

“这是MAVEN有史以来最大的太阳高能粒子事件，”加州大学的Christina Lee说。李是MAVEN团队的太空气象负责人。“过去几周发生了几次太阳事件，所以我们看到一波又一波的粒子撞击火星。”

事实上，整个太阳系似乎在五月份受到了太阳的猛烈抨击，因为它的活动区域向各个方向喷出粒子和辐射。在地球和火星上看到的极光也可能只是未来的一种体验——随着太阳活动周期在2025年7月接近最大值，我们可以预计在未来几个月会有更多的太阳风暴，其影响将在星际范围内对我们可见。

在地球上，我们有两样东西可以保护我们免受辐射的袭击，即我们星球的全球磁场和厚厚的大气层，它们分别可以偏转和吸收辐射。

然而，火星缺乏全球磁场，尽管它确实有局部磁袋，据信是古代行星场的残余。与地球相比，火星的大气层也相对稀疏。综合起来，这意味着这颗红色星球承受着太阳风暴的全部冲击。

地球磁场被太阳风吹成泪珠状，称为磁尾。当CME来袭时，带电粒子被困在磁尾中，磁尾就像一种太阳风袜。来自CME的压力挤压磁尾，使其与地球磁场分离。当磁尾被太阳风带走时（别担心，就像蝾螈再生失去的肢体一样，地球再生它的磁尾），被困在磁尾中的带电粒子可以自由地沿着磁力线向下到达磁极。

在途中，带电粒子撞击大气分子，主要是氧气、氮气和氢气，使这些分子发出极光的颜色——分别是绿色、红色和蓝色。这就是为什么我们倾向于在更靠近两极而不是赤道的地方看到极光。

在火星上，没有磁场来捕捉带电粒子并将其输送到两极，因此当CME撞击时，带电粒子会直接渗入整个星球的大气层。因为火星的大气层中确实有一些分子氧，所以它的极光往往是绿色的。