关于火星大气中 ionized 重原子和分子的能量化与损失

火星缺乏全局磁场常被引用来解释其为何缺乏致密大气的原因。这一观点基于这样一种理论：磁场可以屏蔽大气免受太阳风侵蚀。然而，我们在此提供了观察数据，以证明一种反直觉的理解：与全局固有磁场不同，残余的地壳磁场在考虑由等离子体波-粒子相互作用引起的损失时会增强大气损失。结合 MAVEN 数据和基于观察的仿真，分析表明，当等离子体波存在时，绝大多数 O+ 离子都会与超低频（ULF）波共振。这种相互作用随后导致显著的粒子能量化，从而增强了离子逃逸。更详细的分析将共振现象归因于火星地壳磁场的存在，这些磁场导致附近大多数离子在频率上与波的共振条件({\omega}-k_{\parallel} v_{\parallel}={\Omega}_i)相吻合。ULF 波作为这一整个过程的驱动力，是由来自太阳风的上游激发和推动所致。因此，我们的发现为火星气候的神秘变化提供了合理的解释，表明古老的太阳风赋予了显著多于当前的能量。