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欧洲“火星快车”探测器光谱分析仪在火星夜空方向的南极地区发现某种类似反光的辉光，迄今为止类似的辉光在紫外线波段只是在火星被太阳光照耀的方向发现过。
科学家认为，火星夜空辉光的原因是发生在火星大气中一定的化学作用过程，如同在地球和金星大气中发生的情况一样。火星辉光光谱分析成分表明，有一个氮原子和一个氧原子参与反应，它们相互作用形成分子。
在火星大气上层存在有少量氮分和氧分子，在紫外线辐射作用下它们分解成单独的氮原子和氧原子。观察表明，形成一氧化氮分子这两种原子的相互作用会在火星地表上方60～80千米高处发生，即从火星大气上层向下释放原子态氮和原子态氧。
火星大气向下活动的这一过程在火星南纬上层观察到，那里正值寒冷的极夜，在南极周围覆盖有干冰帽（结冰的二氧化碳），当大气中二氧化碳在低温条件下会凝结并以冰状降落在地表上，即大气上层中空气会集中到这一地方。氮原子和氧原子会与其余空气一起降落，随着高度的降低它们的浓度会增大，并开始上述的发射光子即产生辉光的反应，因此辉光可以在火星南极地区
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