去年年底，火星的大气层突然膨胀到正常大小的三倍左右，没有任何预警，让科学家们感到困惑。现在，研究人员发现，这种膨胀是由一种罕见的缺口或“真空”引起的，这种缺口是指不断从太阳流出的带电粒子，也就是太阳风。

　　很多网友可能会很疑惑，火星不是没有大气层么？其实，火星是有大气层的，但是比地球的大气层要稀薄和寒冷得多。火星大气层的主要成分是二氧化碳，占95.32%，其次是氮气，占2.7%，还有少量的氩气、氧气、水汽和甲烷等1。火星大气层的平均压力是6百帕，相当于地球大气层的0.6%。

　　火星的这种突然的大气“膨胀”事件，在地球的历史上也曾经至少发生过一次，而且很有可能很快再次发生。

　　在 2022 年 12 月 26 日，美国宇航局的火星大气和挥发性演化（MAVEN）轨道器，自 2014 年以来一直在环绕火星上层大气之上，目睹了火星的磁屏障或磁层向外膨胀了“数千英里”。这使得稀薄的火星大气暂时膨胀并填充了额外的空间。研究人员在仔细审查了航天器的数据后，注意到大气膨胀与太阳风粒子撞击航天器的数量下降了 100 倍是同时发生的。

　　“当我们第一次看到数据，以及太阳风的急剧下降时，几乎不敢相信，”爱荷华大学的太阳物理学家贾斯珀·哈勒卡斯（Jasper Halekas）说，他是这次罕见事件的调查负责人。

　　研究人员于 12 月 11 日在正在旧金山举行的美国地球物理联合会秋季会议上展示了他们的发现。

　　这是一个“真正异常的太阳事件”，MAVEN 任务的首席研究员香农·柯里在声明中说。通常情况下，太阳风不断轰击火星和太阳系中的其他所有行星，这导致火星失去了大部分大气。火星的磁层，或者说它剩下的部分，总是在抵抗太阳风，这使得大部分流动的粒子绕过行星。

　　然而，当太阳风减弱时，磁层没有什么可抵抗的，所以它向外“膨胀”。但是，一旦太阳风恢复正常，它就把磁层推回了原来的位置。

　　类似的现象也发生在 1999 年的地球上，当时太阳风“几乎消失”了三天（5 月 10 日至 12 日），根据美国宇航局的说法，这次事件使得我们的大气膨胀到正常体积5倍，然后最终恢复到原来的大小。这一事件造成全球范围内的电力故障、通信中断和卫星损坏，引发了在低纬度地区出现极光，例如美国、欧洲和中国的一些地区。当然，最最重要的影响就是，在网络上引发了一个让大家耳熟能详的梗——“1999年地球保卫战”。

　　研究人员认为，这些太阳风的突然消失是由于流动粒子中的罕见缺口造成的。这些缺口是因为太阳风中的异常快速粒子有时会赶上或超过前面的粒子，留下一个太阳风本来应该存在的空间。

　　在 2008 年发表在《天文与天体物理学》杂志上的一项研究中，研究人员将地球上 1999 年的大气膨胀事件与在我们的星球的大气膨胀之前不久出现的一个大的“日冕孔”或太阳表面的缺口联系起来。日冕孔比太阳的其他部分有更弱的磁场，这使得太阳风能够以比正常更快的速度从太阳冲出。

　　随着太阳达到其大约 11 年周期的活动的爆发性高峰，也就是太阳最大值，日冕孔可能在未来几年变得更加常见。我们已经开始看到这方面的证据。