火星没有全球磁场，这是行星科学的常识。地球有一个巨大的磁层，像盾牌一样挡住太阳风里的带电粒子，火星没有。所以当科学家在火星大气里发现了一种此前被认为与强磁场环境密切相关的物理现象时，他们的第一反应是：搞错了吧？

没搞错。

2023年12月，一场猛烈的太阳风暴正面砸向火星。NASA的MAVEN探测器当时正穿过火星的电离层，高层大气中被太阳辐射电离的带电区域。它的磁场传感器捕捉到了一组奇怪的波动。西弗吉尼亚大学的研究助理教授Christopher Fowler在分析数据时注意到了这些信号。他的第一反应不是惊喜，是困惑。他从未想过会在行星大气中看到这种效应，因为它此前从未在任何行星大气中被观测到。

这些信号的真实身份，是一种叫Zwan-Wolf效应的等离子体行为。简单说，当磁场被压缩时，磁力线构成的管道受到挤压，里面的带电粒子会沿着管道被挤走，像牙膏一样被排出。在地球上，这个效应发生在磁层边界，帮助太阳风绕过地球的磁盾。关键在于，它需要大规模的磁场结构才能发生。

火星恰恰没有这种结构。

火星大约在40亿年前失去了全球磁场。今天它只剩下一些零星的局部磁化区域，散落在地壳里，像一块磁铁摔碎后留下的碎片。科学家一直认为，这些残余磁场太弱、太零碎，不可能驱动Zwan-Wolf效应这种需要大尺度磁场配合的等离子体行为。

但2023年那场太阳风暴携带的行星际磁场在火星电离层上方剧烈堆积压缩，临时形成了足以引导粒子的磁通量管。研究团队在排除了其他可能的解释之后，确认火星电离层中的等离子体表现出了与地球磁层边界附近极为相似的行为模式。

更值得琢磨的是论文中的一个推测：Zwan-Wolf效应可能一直在火星电离层中发生，只是平时太微弱，MAVEN的仪器探测不到。2023年那场太阳风暴像一个放大器，把信号推到了可观测的水平。这项研究发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上。

这个发现的意义不止于火星。太阳系里没有全球磁场的天体不少，金星是一个，土星的卫星土卫六也是。如果火星能在缺乏磁场保护的情况下产生这种等离子体效应，那这些天体的大气与太阳风之间的互动方式，可能比我们以为的复杂得多。对于理解火星当年如何丢失大气层，这也多了一条新的线索。

遗憾的是，做出这个发现的MAVEN探测器，现在已经联系不上了。2025年12月6日，NASA与它失去了通信，至今没有恢复。NASA成立了异常评审委员会来评估它的状态和恢复可能性。MAVEN从2013年发射至今飞了12年，这个关于火星磁场的新发现，也许是它作出的最后几批发现之一。

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图为艺术家对火星处 Zwan-Wolf 效应的想象图，图源：LASP/科罗拉多大学博尔德分校

信源：Rabie, Passant. "NASA’s MAVEN Detects Atmospheric Effect on Mars That ‘No One Expected’." Gizmodo, 19 May 2026