NASA繪製首張火星電流分布圖
繪製火星首張電流分布圖
MAVEN數據已經繪製出第一張電流分布圖（紅色和藍色箭頭），這些電流系統形成了圍繞火星的感應磁場。
圖片來源：NASA/Goddard/MAVEN/CU Boulder/SVS/Cindy Starr
在地球上，由於地球內部熔融的鐵鎳核心轉動產生的磁場，我們可以在南北極看到美麗的極光。雖然火星也同樣具有磁場，但與地球磁場的形成機制不同的是，火星本身並不產生磁場，而是太陽風在火星電離層產生的電流導致磁場堆積、增強，並形成火星上所謂的感應磁層。
當太陽風的帶電粒子撞擊火星附近的感應磁場時，由於太陽風中攜帶不同電性的離子和電子，受到磁場的作用，不同電性的粒子就會被分開。有些離子向一個方向運動，電子則向另一個方向運動，從而形成電流，環繞在火星周圍。與此同時，太陽發出的X射線和紫外線不斷使火星的一些高層大氣電離，使其變成電子和帶電離子的結合體，也能夠導電。
這一結論來自NASA於2013年發射的火星大氣與揮發物演化任務（MAVEN）。MAVEN此前已經繪製出這些電流層的局部圖像，但這次，MAVEN的數據讓科學家首次生成一幅全景圖，包括了電流從太陽風中產生，到在上層大氣流動的過程。
直接在太空中探測到這些電流非常困難，研究小組利用MAVEN的靈敏磁強計，探測並繪製了被電流扭曲的太陽風中磁場的三維結構圖，然後根據磁場結構的畸變計算出電流分布。
由於火星沒有自身的磁場，太陽風攜帶的帶電粒子可以在火星的上層大氣中直接形成電流。電流將太陽風的能量通過磁場和電場傳遞給火星大氣中的帶電粒子，加速火星大氣逸散到太空。太陽風導致的大氣逸散已經持續了數十億年，並使火星從一個溫暖潮濕的星球轉變成一個全球寒冷且乾旱的沙漠星球。新的研究結果說明，驅動大氣逸散的能量可能比此前預想中要大得多。
為超疏水材料構建「鎧甲」
超疏水材料是一類近年來廣受關注的新興材料，由於其表面特殊的納米結構，可以讓液體以恰到好處的角度與材料接觸，從而被彈開、朝任意方向滾動，而不會吸附在表面上。超疏水材料具有自清潔、油水分離、防結冰、防霧等特性，因此有著廣泛的潛在用途。但是，超疏水材料有一個致命缺點：不耐磨，因此使用壽命受到極大的限制。
最新一期《自然》雜誌的封面文章，介紹了一種從根本上保護超疏水材料的全新方法。電子科大鄧旭教授團隊為這類材料設計了微米結構的「鎧甲」，這樣材料遭受摩擦、剮蹭時，「鎧甲」可以為納米結構抵禦磨損。
在測試中，這類鎧甲在陶瓷、金屬及玻璃材質中，均展現出了良好的保護效果。材料在經受1000次的直線磨損後，依然保持了超疏水的特性。此外，這樣的設計還能耐化學腐蝕和熱降解、抵抗高速射流的衝擊。
目前，這項設計已經用於構建自清潔的太陽能電池蓋板，可以利用降雨或冷凝液滴清楚太陽能電池板的塵埃。此外，研究人員表示，這款設計還有望用於建築玻璃幕牆等透明材料的自清潔。
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