美国航天局“火星大气与挥发物演化探测器”(MAVEN)对过去十年采集的火星电离层数据进行分析时,研究人员发现了一段特殊的电磁信号。经识别,该信号为典型的低频哨声波,这种波在地球上通常由闪电放电产生。这是科学界首次通过直接观测,获得火星上存在类似闪电活动的证据。相关研究成果已于近期发表在《科学进展》杂志。
哨声波是一种由闪电激发的低频无线电波,其传播路径会沿行星磁力线延伸。研究团队指出,尽管火星不像地球那样拥有全球性偶极磁场,但模拟实验和实验室测试均表明,在火星强烈的沙尘暴过程中,尘埃颗粒之间的碰撞可能产生电荷分离,进而引发放电现象。这些放电产生的哨声波,可以沿着火星地表分散的局部地壳磁场磁力线传播,这些局部磁场在南半球区域相对更强。
在这项研究中,MAVEN探测器记录的超过10.8万次测量数据中,仅有一次事件呈现出清晰哨声波特征。这段信号持续约0.4秒,频率高达110赫兹。科学家通过理论建模分析,确认该波形具备从火星表面传播至轨道探测器的条件。虽然无法精确锁定放电的具体位置或确认其是否源自某次特定沙尘暴,但信号特征与地球闪电引发的哨声波高度相似。
由于火星缺乏全球磁场,且大气电离层条件复杂,要捕获此类信号极为困难。研究团队表示,探测到这一事件需要满足多重极端条件,包括局部磁场方向必须垂直以利于波传播、电离层状态合适,且探测器必须位于火星夜侧特定位置。在分析的数百个波快照中,仅有不到百分之一同时满足这些条件。这一发现揭示了火星上放电过程的存在可能比预想的更普遍,但受限于大气特性,多数放电无法形成可探测的哨声波。该成果不仅为理解火星大气物理提供了关键线索,也为未来行星探测任务的设计提供了重要参考。
出版详情:作者:František Němec等人,标题:在火星上检测到的闪电产生的波,发表于:《科学进展》(2026 年)。期刊信息: 《科学进展》











