火星上的神秘綠光，41年前就被預言存在，如今終於被發現
我很喜歡孫燕姿的一首歌，叫做《綠光》。其中有一句歌詞是：\" Green Light， I'm Searching for You \"。不止是孫燕姿，科學家們也在尋找一道綠光。不過，這道綠光不是在地球上，而是在火星上。
1979 年，科學家曾經預言：在距離我們幾千萬公里外的紅色火星上，有時會出現迷人的綠色光。時至今日，這個預言已經提出了 41 年，終於被科學家們證實。
實際上，這種綠光在地球上就有，科學家稱之為氣輝（Airglow。你可能想説：這不就是極光嗎？其實不然。
説起來，氣輝和極光也有點關聯，因為二者都是產生自同樣的粒子——氧原子。但是，氣輝比極光暗得多，而且產生機制也不完全相同。
極光是太陽風中的高能帶電粒子來到地球大氣層後，將大氣中的原子激發，最終在夜空中形成舞動的光芒，因此它只在南北極附近出現，並且與太陽活動息息相關。而氣輝的產生原理與此不同，是大氣層中的成分在太陽光正常照射下產生的，又分為夜氣輝（nightglow）、曙暮氣輝（twiglow）和晝氣輝（dayglow）三種。
（圖片説明：氣輝和極光的區別，綠色圓層為氣輝，中間幕布狀的是極光）
一般來説，夜氣輝來自於白天時被太陽光分解的原子，它們在沒有陽光的夜裏會重新組合，並且把多餘的能量以光子的形式釋放出去，從而產生了光。你也許感覺不到，但是地球上確實有夜氣輝的存在，只不過光污染已經將它掩蓋了。如果有一天，全世界都不開燈，你也不會看到一個完全陷入漆黑的地球，而是在遙遠的夜空中看到微弱的夜氣輝。
不僅僅是地球，其他行星也有氣輝的存在。在此之前，科學家在金星和火星上都檢測到了夜氣輝的存在。
既然存在夜氣輝，科學家相信，火星上也應該有氣輝的蹤跡。因此，科學家才在 1979 年提出了這個預言。可是，和夜氣輝相比，晝氣輝非常難以檢測，因為白天的陽光過於明亮，晝氣輝很容易就淹沒在陽光中。
在地球上，利用大氣層以外的國際空間站，我們可以清晰地看到地球晝氣輝。當大氣中的原子吸收了太陽光之後，會將多餘的能量以輻射的形式釋放出來，被國際空間站拍攝到。
正所謂\"不識廬山真面目，只緣身在此山中\"，國際空間站飛出地球大氣層，從遠處觀看，可以捕捉到晝氣輝的畫面。而人類雖然發射了很多探測器到火星，但是很大一部分都是火星車，落在火星表面，反而看不到這種場景。
科學家們在意識到這一點之後，馬上就開始轉變思路，不再單純地直視火星，而是讓視線貼着火星表面，\"穿透\"火星大氣層。藉助歐洲航天局和俄羅斯航天局聯合制造的繞火星 ExoMars 微量氣體軌道器，來自比利時的研究團隊調整了其最低點及掩星火星發現設備（Nadir and Occultation for Mars Discovery，NOMAD）的角度，對火星地表上空 20 至 400 公里（12 至 250 英里）之間進行了一系列的觀測。
果然，事實證明：我們這 41 年來之所以沒有發現火星的晝氣輝，就在於觀測的方向有誤。比利時的科學家在分析了數據之後，很順利地在可見光和紫外線波段都發現了綠色的輻射。在發表於《自然天文學》雜誌上的論文中，這些科學家們將這項突破進行了深入的介紹。
比利時皇家空間天文研究所的行星學家 Ann Carine Vandaele 向我們介紹：\"在海拔 80 公里的高度，輻射是最強的，同時這也受火星和太陽之間的距離所影響。\"至此，41 年前的預言終於被證實。當然，他們絕不會僅僅滿足於此，時隔 41 年，他們希望能夠獲得更多研究成果。
他們接下來對火星的晝氣輝產生機制進行了研究，利用模擬的方式研究了其形成過程。結果發現，火星上的晝氣產生過程和地球上空的綠光如出一轍。在受到太陽光的照射時，極其微量的二氧化碳會分解為一氧化碳和氧氣，而氧氣正是產生綠光的直接來源。
除此之外，還有一點非常值得注意：比利時的科學家們發現，火星上空的晝氣輝在可見光波段的強度是紫外線波段的 16.5 倍。根據比利時列日大學的天文學家 Jean-Claude G é rard 的説法，這個數字的確和\"之前的理論模型相一致，但與我們在地球周圍發現的真正的晝氣輝並不相同。\"實際上，地球上的晝氣輝在可見光波段的強度要比這弱得多。他進一步指出：\"這表明我們對氧原子的特性還有很多需要研究的地方，這對我們理解原子和量子物理學是非常重要的。\"
對於其中的原因，他們除了推測氧原子還有很多未知特性之外，還提出了一種可能，那就是那些觀測地球晝氣輝的儀器可能有些誤差需要去校正。不論是哪種可能，都需要科學家進行更多的實驗才能得到結果。
氧氣對於人類來説是一種非常重要的物質，而氧原子正是保持其化學性質的最基礎單位。氧原子既可以兩兩結合成為氧氣供人類呼吸，也可以三個一組結合為臭氧，防止我們被太陽的紫外線傷害。如果火星上的晝氣輝真的暗示我們對氧原子的瞭解還很有限，那麼我們有必要進行深入的研究，瞭解這種生命之源到底還有什麼秘密。