原文 2018-07-19 来源：Navaltoday利用欧洲航天局“火星快车”(Mars Express) 10年的数据进行的一项新研究发现，复杂的火星大气作为一个单一的、相互关联的系统存在着清晰的迹象，在中低水平上发生的过程会显著地影响到更高水平上的大气。
了解火星大气层是行星科学的一个关键话题，从目前的状况到过去的历史。火星的大气不断地向太空泄漏，这是地球过去、现在和未来可居住性的一个关键因素——或者说是缺乏。这颗行星失去了大部分曾经密度更大、更湿润的大气层，导致它进化成我们今天看到的干燥、干旱的世界。
然而，火星上稀薄的大气层仍然是复杂的，科学家们正在努力了解它的过程是如何在空间和时间上相互联系的。
一项基于火星快车上的雷达设备10年数据的新研究，现在提供了清晰的证据，表明火星上下大气层之间存在着一种备受追捧的联系。该仪器最著名的是通过雷达探测火星内部，自2005年开始运行以来，它还收集了对火星电离层的观测数据。
英国莱斯特大学的首席作者Beatriz Sanchez-Cano说:“火星大气的低层和中层似乎与上层相结合:在整个火星年里，它们之间有明显的联系。”
“我们发现这种联系通过跟踪电子的数量在高层大气中——一个属性被马西人雷达测量十多年来在不同的季节,地区的火星,一天,等等——和关联的大气参数来衡量其他乐器火星快车。” 从极地帽到火星上层大气 火星上层大气中带电粒子的数量——海拔在100到200公里之间——已知会随季节和当地时间而变化，这是由太阳光照和活动的变化所驱动的，对这项研究至关重要的是，大气本身的组成和密度的变化。但是科学家们发现了比他们预期更多的变化。
Beatriz补充说:“我们在北半球春季的大气层中发现了一种令人惊讶和显著的增加，即在北半球的大气层中，当冰从北极帽中升入冰的时候，大气中的带电粒子数量就会增加。”
火星的极地帽是由水冰和冰冻的二氧化碳组成的。每年冬天，火星大气中的三分之一的大气凝结形成了地球两极的冰层。每年春天，这些瓶盖内的一些质量会升华，重新回到大气中，因此瓶盖明显收缩。
“这一升华过程被认为只会影响低层大气——我们没有想到它的影响会明显地向上传播到高层，”欧洲航天局(European Space Agency)的共同作者、欧洲航天局(ESA)火星快车(Mars Express)前项目科学家奥利维尔·维卡斯(Olivier Witasse)说。
“找到这样的联系很有趣。”
这一发现表明火星的大气层表现为一个单一的系统。
这可能有助于科学家们了解火星大气是如何随时间变化的——不仅是在太空天气和太阳活动等外部干扰的影响下，还包括火星自身强大的内部变化和地表过程。 了解火星复杂的大气层是欧空局火星快车任务的关键目标之一，该任务自2003年以来一直在围绕火星运行。
欧洲航天局火星快车项目科学家迪米特里·提托夫说:“火星快车号仍然很强大，它目前的主要目标之一是探索火星大气的具体表现，以及不同层之间的联系。”
拥有一个长期的数据基线是我们研究火星的基础——现在有十多年的观测工作要做。这些数据不仅覆盖了很长一段时间，而且还覆盖了整个火星和大气层。
“不同仪器在火星快车上进行的全面、互补的观测，使得像这样的研究成为可能。与ESA的跟踪气体轨道器和NASA的MAVEN任务一起，正在帮助我们揭开火星大气的秘密。” |
