欧洲航天局的火星轨道探测器记录到2024年5月的一次太阳超级风暴对火星产生的显著影响，这是20多年来最大的太阳活动事件。研究结果发表在《自然通讯》上，揭示了这颗红色星球在缺乏磁场保护下如何应对极端太空天气。

这场风暴导致火星高层大气出现剧烈变化。火星微量气体轨道器(TGO)上的辐射监测仪在短短64小时内检测到的辐射剂量，相当于平时200个“正常”日的累计水平。火星快车号和TGO的联合观测数据显示，火星大气层两个不同高度(约110公里和130公里)的电子数量急剧增加，分别增长了45%和278%，这是迄今记录到的火星大气层该区域最高的电子密度。

欧洲航天局研究员、该研究主要作者雅各布·帕罗特表示：“这次冲击非常惊人，火星高层大气被电子淹没。这是我们在火星上观测到的对太阳风暴的最大响应。”研究团队采用了一种由欧航局率先使用的无线电掩星技术，即火星快车号向即将消失于火星地平线的TGO发射无线电信号，信号穿过大气层时发生折射，从而使科学家能够分析各层大气的电子分布情况。

这场超级风暴还导致两颗轨道飞行器的计算机出现故障。帕罗特解释道：“这是太空天气的典型风险，因为涉及的粒子能量极高且难以预测。幸运的是，航天器在设计时考虑到了这一点，采用了抗辐射部件和专门用于检测及修复这些故障的系统，它们很快就恢复了运行。”

此次观测捕捉到了同一场风暴中的三种太阳事件：辐射耀斑、高能粒子爆发和日冕物质抛射。这些事件共同作用，将高速运动的磁化等离子体和X射线轰击向火星，与高层大气的中性原子碰撞并剥离电子。欧洲航天局火星快车和TGO项目科学家科林·威尔逊指出：“研究结果揭示了太阳风暴如何将能量和粒子沉积到火星大气层，增进了我们对火星的了解——这对理解火星如何失去其大部分水和大气层很重要。”

出版详情：标题：2024年5月太阳超级风暴期间火星电离层响应，发表于：《自然通讯》(2026)。期刊信息：《自然通讯》