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模拟人生,你知道木星的极光吗?比较地球的极光有过之而无不及-lol雷火电竞

admin 雷火电竞 2019-12-22 154 0

朱诺号探测器的照片给行星科学家们带来了意想不到的结果。

图解:木星最大的卫星,木卫三,被卡西尼号捕获。

研究木星高层大气的行星科学家们在木星极光的亮点中发现了出乎意料的细节,这是由木星最大的两个卫星木卫一和木卫三产生的。

图解:哈伯太空望远镜的WFC3相机于2014年所拍摄到木星的真实色彩影像,可清楚看见木星南半球的大红斑

地球的极光是南极光和北极光,看上去像闪闪发光的颜色带,尤其是在极地冬天。但地球并不是唯一拥有极光的星球。“极光在太阳系中很常见。”意大利国家天体物理研究所行星科学家和天体物理学家亚历山德罗·穆拉说。

图解:木星上的极光。 三个亮点是由连接到木星卫星埃欧(在左边)、佳里美德(在底部)和欧罗巴(在最底部)的磁流量管创造的。此外,可以看见非常明亮,几乎是圆型的区域,称为主要的鹅蛋形,可以看见和弱极区极光。

地球、木星、土星、天王星和海王星都有极光。它们的极光是在带电粒子撞击被称为电离层的行星大气层的上部时产生的。

“它和霓虹灯没什么区别”穆拉说,“电子击中气体并激发它,然后气体就会发光。”

图解:木星的极光。在左边远方的亮点是埃欧场线的终点;在图片底部的斑点是甘尼米德和欧罗巴。

极光不仅可以从地面上看到,还可以从太空中看到,美国宇航局的木星轨道“朱诺号”航天器携带了一种名为“木星红外极光贴图”(JIRAM)的仪器,这仪器是专门为研究极光而设计的。

地球的月球在磁场之外,距离地球很远,对我们的极光没有任何影响。但是木星的磁场十分大,它的几颗卫星就在磁场中。穆拉解释说,这意味着磁场可以影响电子在该区域内的运动,将电子集中到一种产生“朱诺号”可见的极光足迹的模式上。

使用JIRAM来寻找这些足迹是穆拉和他的同事们一直想做的事情,尽管他们认为他们不会有太大的运气。“它们真的很小。”他说。

但他们运气好,第一次尝试就发现了。在过程中,他们得到了一个惊喜。他们认为每个足迹都只是一个“大点”——这对试图理解木星磁场的科学家来说是令人兴奋的,但几乎没有夜间谈话的内容。

反而,他们发现了更复杂的东西。例如,木卫一产生了一系列均匀分布的亮点,每个亮点的大小都与月球本身差不多。

“这真是出乎意料,我们还没有一个明确的理论模型来解释。”穆拉说。他指出这类似于从流动流体中的障碍物(如洋流中风力涡轮机的塔架)产生的湍流类型。

他说:“足迹的形状显然与造成足迹的交互作用有关。”但那只是个开始,有时木卫一的“尾巴”有叉状或双翼形状。另一方面,木卫三在木星上空留下了两个足迹,当它横扫木星的时候其中一个跟着另一个。

穆拉说,所有这些都告诉了我们一些关于产生极光的卫星的事情。他说,在木卫一的例子中,这颗卫星正在穿过木星的磁层,旋转出带电粒子的漩涡,最终撞击到这颗巨型行星的高层大气。

另一方面,木卫三是太阳系中最大的卫星,直径近5300公里,足以使它拥有自己的磁场。“这是唯一有自己磁场的卫星”穆拉指出。

他说,因为这个磁场位于木星的范围内,木卫三的足迹反映了它的磁层的形状。

“基本上,我们有一个远距离的木卫三的磁层图像。”他解释说。

澳大利亚悉尼新南威尔士大学行星天体物理学家Lucyna Kedziora-Chudcze说,这一发现证明了朱诺号以前所未有的分辨率研究木星的能力。

她自己的工作包括用地面望远镜研究木星的极光。“这张详细的图片让我可以把我的观察结果放在文中。”她说。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 牵舟- cosmosmagazine

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