希望號探測器的影像顯示火星上沒有極光（上）和斑駁不均勻的質子極光（中和下）。Image©EMM/EMUS
NASA火星探測器 MAVEN和阿拉伯聯合大公國的希望號探測器（EMM）共同研究在火星大氣層高處舞動的紫外質子極光，結果發現，這些出現在白天的極光現象並非總是瀰散、無特徵並均勻分佈，有時動態多變，具有細微的結構。
質子極光是火星上最常見到的極光，2018年首次被 MAVEN觀察到，它發生的機制與地球極光類似。但火星沒有像地球由液態外核的發電機效應產生的全球性磁場，它只有微弱的感應磁層，是火星高層大氣分子被太陽風電離後，形成電漿環境以及電流，而電流又產生磁場，這個磁層雖然很弱，但通常還是足以抵擋許多來自太陽的高速質子和中子。當太陽風中帶正電的質子撞擊火星磁層的氫原子，並從其攫取電子成為中性時，會輻射出紫外光形成質子極光。過去認為這個發生在火星向日面的現象會產生出均勻的極光，不過希望號的觀測資料卻顯示，有時質子極光並不均勻。經過與 MAVEN資料交互比對，科學家發現這種不均勻的極光是起因於太陽風直接襲向火星向日面的高層大氣，對於沒有全球磁場的火星來說，這種太陽風的侵襲長期下來會讓火星大氣持續流失，而產生質子極光的氫，正是來自火星大氣中水。科學家還需要許多資料和研究來弄清楚這些因素如何影響著火星大氣的演變。
均勻（上）與非均勻（下）質子極光的形成機制。Image© EMM / EMUS / UAE Space Agency
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