浙江
根據一項發表于《科學進展》（Science Advances）上的最新研究，科學家們在探索火星大氣演化機制方面取得了突破性進展。由波士頓大學研究人員領銜的國際團隊發現，太陽風在吹過火星上層大氣時，會像微風拂過水面一樣擾動大氣邊緣，進而產生巨大且呈卷曲狀的“凱爾文-亥姆霍茲波”（Kelvin–Helmholtz waves）。這種巨型等離子體波會將火星的大氣顆粒源源不斷地拉拽并扯入太空，成為導致火星大氣持續剝離的重要推手。
與擁有全局磁場保護的地球不同，火星缺乏足夠的磁場屏障，這使得來自太陽的高速帶電粒子流（太陽風）能夠直接轟擊火星的上層大氣。此前，科學界已經意識到火星上層大氣中存在巨大的等離子體云團，并以“塊狀逃逸”的方式帶走大量離子，但由于缺乏直接的觀測證據，這些云團的具體形成機制一直懸而未決。由于單一軌道探測器無法同時監測太陽風的實時狀態和火星近空逃逸離子的變化，這一難題困擾了研究者許久。
為了破譯這一謎題，波士頓大學空間物理中心研究員張馳及其合作團隊創新性地結合了中國“天問一號”火星探測器與美國國家航空航天局（NASA）“MAVEN”（火星大氣與揮發物演化）探測器的同步觀測數據。“天問一號”負責在遠端測量尚未接觸火星的原始太陽風，而“MAVEN”則在靠近火星的位置實時捕捉逃逸的大氣離子。
兩臺探測器的協同觀測首次清晰地記錄下了完整的過程鏈條：太陽風流經火星上層大氣邊緣時激發起凱爾文-亥姆霍茲波，波浪進一步演變成大型等離子體云團，最終將大氣離子裹挾帶走。研究還明確表明，這種大氣剝離現象在火星周圍的分布并不均勻，其主要集中在火星的一側，而具體的逃逸區域取決于太陽風電場的方向。
研究人員指出，火星曾被認為具備宜居環境，擁有更濃厚的大氣層和表面液態水，弄清其演變為如今寒冷干燥狀態的過程，對理解行星環境的演化規律具有關鍵意義。這項發現不僅揭示了火星大氣丟失的機制，其物理過程對其他缺乏強磁場保護的行星乃至太陽系外行星同樣具有參考價值。
目前，科學家們正在結合更先進的數值模擬，評估此類等離子體波在火星大氣總損失量中的具體占比。隨著“MAVEN”探測任務逐步進入收尾階段，已發射升空的NASA“ESCAPADE”雙衛星探測任務將承接后續觀測工作，為進一步揭示太陽風如何重塑火星大氣提供更豐富的數據支持。
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