火星與金星一樣有夜輝

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2005-03-14 12:31
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歐洲航太總署(ESA)之火星特快車號(Mars Express)偵測到火星夜晚時的高層大氣有發光的現象(稱為「夜輝nightglow」),判定應是氮或氧等元素由原子狀態結合成分子(氧化氮)狀態,並放出光子所致。

火星特快車號上的SPICAM為紫外/紅外光譜儀,專門以遙測的方式偵測火星大氣層和電離層的氣輝(airglow)和輻射狀態;其他類地行星的大氣探測,也是用類似的方法。例如:之前就曾偵測到火星的白天區域有「晝輝(dayglow)」,即白天時,火星高層大氣受到太陽光中極紫外輻射的照射,致使二氧化碳分解或合成而發出的光;這個效應顯示太陽的紫外輻射是火星上主要的加熱機制,並牽涉到火星電離層的形成。

科學家以前也曾在水手5號及先鋒金星號兩艘太空船的觀測資料中,發現金星大氣有紫外波段的夜輝,但一直到ESA和NASA合作發射的國際紫外探測衛星(IUE,International Ultraviolet Explorer)升空之後,科學家才取得真正的證據,顯示夜輝是氧化氮合成 所發射的輻射。科學家認為:氧原子和氮原子是在金星的白晝區域被太陽的紫外輻射「光解離(photodissociation)」,亦即吸收紫外輻射的能量之後,氧化氮分子被分解成單獨的氮原子和氧原子,二氧化碳分子也解離成碳原子和氧原子。當這塊區域逐漸隨金星自轉而進入夜晚區域後,單獨的原子與原子之間又會再度結合,形成分子狀態。這個假設理論後來在先鋒金星號太空船的光譜細節和關於金星大氣環流的電腦模擬報告中證實。

不過,科學家之前從未在火星上看到過類似的夜輝現象,時至今日才被火星特快車號發現。科學家認為火星夜輝的產生機制,應該與金星相同。夜輝輻射對科學家是相當重要的研究資料,因為他們可以藉由夜輝的發生地點與強度,追溯火星高緯地區的大氣傳輸狀態,對科學家建構火星大氣環流模型相當有幫助。

出處來源:http://www.tam.gov.tw/news/2005/200502/05020101.htm

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