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新发现:木星的极光是太阳系中最强大的,由其磁场线有规律的振动触发
2021-07-13 17:41  点击数:

几十年来,科学家一直对极光是怎么发生的感到困惑。一项新的研讨发现,行星巨大磁场的振荡,对X射线极光的发生起着关键效果。

他们指出,木星极光中奥秘的X射线耀斑标明,这颗巨大行星的“北极光”或许与地球的“北极光”具有意想不到的相似之处。

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极光,能够在太阳系许多行星的南北极上空看到。当来自太阳或其他天体的高能粒子碰击行星的磁层(由国际磁场操控的区域)并沿着其磁场线与大气中的分子磕碰时,就会发生这些在夜空中壮丽摇动的光。

木星的磁场十分强——大约是地球磁场的2万倍——因而它的磁层十分大。假如外星磁层在夜空中可见,那么它掩盖的区域将是咱们的月球的几倍大。因而,木星的极光比地球的要强壮得多(是太阳系中最强壮的),开释出数百亿瓦的能量——足以时间短地为一切人类文明供给能量。

木星的极光也会定时爆宣布不寻常的X射线耀斑,这些耀斑被猜想是由木卫一喷出的带电硫离子和氧离子发生的,不过此前科学家们并未能看到背面的整个运转机制。仅木星的X射线极光就会开释大约10亿瓦特的能量,相当于地球上一个发电站几天内或许发生的能量。

研讨人员发现,木星每27分钟就发射一次X射线,十分有规则。这些X射线极光的脉冲一般像挂钟相同,有规则地跳动几十分钟,继续几十个小时。

为了揭开这些耀斑的来历,研讨人员在2017年7月16日和17日使用了美国宇航局(NASA)的朱诺探测器来近距离查看这颗巨大行星的磁层。现在,朱诺探测器正环绕木星运转。

与此同时,他们还使用欧洲航天局的XMM-Newton望远镜,长途剖析来自木星的X射线。

科学家们发现,X射线耀斑显然是由木星磁场线有规则的振荡触发的。这些振荡发生了行星标准的等离子波——带电粒子云——使重离子沿着磁力线“冲浪”,直到它们撞向行星的大气层,开释出X射线方式的能量。

相似的等离子体波,也在咱们的北极光和南极光中发挥着效果。这些粒子将这些波带到南北极,并在磕碰时发生极光。而木星在各个方面都比地球大得多——比方质量和直径都更大,能量更大,磁场更强,自转更快。

现在,还不清楚为什么木星的磁场线会有规则地振荡。研讨人员说,或许性包含与太阳风的相互效果,或与木星磁层内高速等离子流的相互效果。

研讨人员发现的冲向木星南北极的带电粒子,好像没有满足的能量发生X射线极光。科学家们以为,木星大气层上方或许存在巨大的电压,这或许会加快这些带电粒子“以巨大的能量冲向大气层……这些或许发挥了关键效果。”

近来,相关论文已刊登于《科学发展》。未来,研讨人员主张研讨其他行星,看看等离子体波是否也能在那里驱动极光。他们表明,相似的活动也或许发生在土星、天王星、海王星和或许的系外行星周围,不同品种的带电粒子也在高速“冲浪”。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参阅来历:https://www.space.com/jupiter-x-ray-auroras-mystery-solved

https://www.abc.net.au/news/science/2021-07-10/jupiter-aurora-giant-electromagnetic-waves/100278658

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