火星上的日暈！毅力號探測車目擊到曾被認爲不可能的火星天空景觀。

毅力號于2021年12月15日觀測到太陽周圍光暈的圖像。毅力號捕捉了全景圖，接著科學家描畫出其框架（圖片來源：美國宇航局/加州理工學院-噴氣推進實驗室/馬克·萊蒙）

美國宇航局的毅力號探測車已目擊了科學家們一直在火星上尋找的、並已經對其失去希望的現象。

在地球上，當條件合適時，大氣中的冰晶能夠折射陽光從而在太陽的兩側産生光點或是環繞它的光暈。長久以來，科學家們一致認爲別的星球上也會出現相似的光學現象。但除了數十年來機器人探測器在火星表面捕捉到數不清的天空圖像以外，科學家們沒發現過任何日暈的迹象。

直到2021年12月15日之前，一直如此。

來自博爾德一個非盈利研究機構——空間科學研究所的行星科學家馬克·萊蒙（Mark Lemmon）告訴太空網：“毅力號真的讓我們爲在12月得到的圖像所震驚。”

他補充道：“我已經參與進來很久了，我們也已經在很多圖像中到處尋找光暈了。”“我看著它然後想‘爲了尋找它的我將會度過艱難的時光’。 因爲一切都是虛驚一場，圖片上的東西看起來很像光暈，我認爲要弄清楚到底發生了什麽要做很多事。”

天空中的冰

即使是在地球上也需要特定的條件才能使太陽周圍出現光暈。

陽光必須與盤旋在地球大氣中的鉛筆狀冰晶相遇，通常以非常高的細小卷雲的形式出現。水冰晶的六邊形結構決定了光暈的尺寸，距離太陽22度，或大約兩只拳頭的寬度。

如果晶體太小或是雲過薄、過熱，那麽太陽就是太陽——沒有光暈。大氣中其它化學物質的晶體也能達成類似的效果，但每種化學物質的晶體結構將産生大小不同的光暈。萊蒙說：“這幾乎就像是指紋，告訴你成分、粒子的形狀然後是一點有關尺寸的信息。”

火星大氣中二氧化碳含量多于水，所以研究團隊測試了幹冰能夠創造多大的光暈晶體，但計算結果與毅力號所見的並不吻合。

萊蒙和他的同事也沒有檢查其他任何東西。

他們調查了是否可能是鏡頭本身創造出了明亮的環，但該特征與其他圖像中的此類僞像不匹配。此外，這張奇怪的照片是毅力號在天空中平移拍攝的5張系列照片的一部分；太陽和光暈都出現了三次，每次都在畫面中的不同位置。

而且這絕對不是灰塵。“我們有很多圖片可以告訴你，天空中的塵埃有什麽樣的特征，我們肯定你絕對不會從中看見光暈，”萊蒙說，他現任一篇描述這項工作的論文的主要作者。“真的沒有其他候選人了。”

2021年4月從中國看到的太陽周圍的光暈。（圖片來源：蓋蒂圖片社）)

研究外星大氣

科學家們花了幾十年的時間研究火星大氣，這既是了解火星的一種方式，也是更廣泛地理解大氣的一種方式。

萊蒙說：“每個有大氣層的行星都是大氣運作的實驗室。”“我們無法通過一個例子完全理解某件事，然後就試圖弄明白如果情況稍有不同會是什麽樣子。”

雖然幾十年來環繞這顆紅色星球的軌道飛行器艦隊在收集大氣數據方面表現出色，但科學家們需要的更多：即地表視角。“我們可以了解火星上任何一處的大氣層——看著雲層，看著沙塵暴，看著塵旋風——但我們必須驗證它在地表的表現，在這裏天氣很重要。”萊蒙說。

這就是爲什麽毅力號像之前的火星著陸器和火星車任務一樣，配備了一個小型氣象站，以及爲什麽科學家不讓火星車的相機直接指向地面。毅力號甚至攜帶天空相機（Skycam），這是一種僅在火星白天或太陽日中擡頭拍攝的相機；火星車導航相機的許多照片也展示了天空的一隅。（萊蒙用于識別光暈的圖像由導航相機拍攝。）

太陽周圍光暈的存在確實讓科學家們了解火星的大氣層，尤其是冰晶，比科學家直接測量的任何冰晶都要大。但是，由于只有一個例子在手，萊蒙對得出的任何籠統的結論都猶豫不決。

“我認爲對我們來說最重要的是，我們已經了解到這件事完全有可能發生，”他說。“我們需要毅力號，在那個地方更努力地尋找它。

特別是，萊蒙希望下一次火星進入與2021年12月的觀測相同的季節，科學家稱之爲遠日點雲帶季，下一次將在明年地球北半球夏季到來時鋪開。“當它再次出現時，我們將花整個季節尋找光暈，且准備跟進和嘗試更詳細的調查，如果我們看到任何東西的話。”萊蒙說。

這項研究在9月3日發表在《地球物理研究快報》上的一篇論文中進行了描述。

BY:Meghan Bartels

FY:人間工作區

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