NASA发现 火星上可见「圣艾尔摩之火」

着名的美国科学家与政治家，长年投身于电学研究的富兰克林，是第一个观察并确认圣艾尔摩之火真相的科学家，他在 1749 年时就已提出圣艾尔摩之火的本质不是神迹或是火焰，而是电。

圣艾尔摩之火的成因是一种电晕放电（corona discharge）现象，是由于周遭环境非常大的电位差（大雷雨中很常见），超越空气的击穿电压（约每公尺 3 百万伏特），使空气成为了导体，并在导电的过程中放出强光。虽然名称中有“火”这个字，但其实一点都不热，而火星的大气密度只有地球海平面大气水平的 1 %，在这份研究之前，人们认为这样的现象在火星上不可能发生。

这份研究说，当螺旋桨旋转的时候，会撞上火星大气中的尘埃粒子，特别是直升机靠近地面的时候，地面的尘埃更多地被搅动飞舞在空中。螺旋桨会因此而摩擦起电，就像人们拿一个气球与头发摩擦会起电的道理一样，会使得周围的空气开始导电。这个过程叫做“大气分解”（atmospheric breakdown）。

这份研究计算显示，在地球环境下需要每米 300 万伏特的电场才能触发“电子崩泻”（electron avalanche）使“大气分解”，而在火星环境下，只需要每米 3 万伏特，因为火星大气比较稀薄，里面的游离电子撞上下一个二氧化碳的路程较长、允许它加速的距离较大，导致撞上的速度也较快，一旦感应到螺旋桨的电场，也会产生加速运动撞向大气中的二氧化碳分子。在冲击的过程中，二氧化碳分子的电子也会受到冲击而脱离二氧化碳分子，也成为游离电子，从而使得空气中的游离电子不断增多，因此称作“电子崩泻”。

主要研究者之一 NASA 戈达德太空飞行中心的研究人员威廉·法瑞尔（William Farrell）说：“直升机已经在火星上完成了多次飞行任务，但是并不在火星的夜间飞行，因此还未有机会观察到，未来的无人机会安排在夜间飞行，也许就会看到这种景象。”