2015年11月5日,《科学》和《地球物理研究快报》在线发表了一系列NASA火星大气和挥发物演化(MAVEN)任务的研究结果,表明太阳风可能是导致火星大气逃逸的主要原因。
太阳风是一种主要由质子和电子构成的高能带电粒子流,其速度高达447 000m/s。在通过火星时,太阳风带来的磁场将产生电场,加速火星上层大气离子并使其逃逸到星际空间。研究人员通过对MAVEN探测器采集数据的研究,确定了目前在太阳风作用下火星大气逃逸的速度约100g/s。在太阳风暴期间,这一速度将显著增大,如在日冕物质抛射的影响下,火星大气逃逸速度可能提高10~20倍。MAVEN首席科学家JAKOSKY称,从太阳风暴期间火星大气剥离速度大幅增加的情况来看,数十亿年前火星大气的逃逸速度更高,因为那时太阳更活跃。因此,过去更频繁的太阳风暴以及火星大气更快的丢失速度表明火星大气逃逸可能是火星气候改变的主要原因。MAVEN最新的探测结果表明,火星大气丢失主要在三个区域,一是太阳风经过后在火星后面形成的离子尾;二是火星两极大气粒子逃逸形成的羽流,三是火星周围扩展开的气体云。MAVEN科学团队研究结果表明,75%的逃逸离子来自离子尾区域,接近25%来自羽流区域,气体云仅有很少的贡献。