驚豔!木星極光前所未有的壯觀景象
木星的極光通過韋伯望遠鏡以紅外波段觀測到,揭示了前所未有的動態活動。與地球的極光不同,木星的極光不僅受到來自太陽的粒子和其火山衛星(如伊歐)驅動,還受到其火山衛星的影響。這一發現爲木星的磁場與其空間環境之間的相互作用開闢了新的視角。
來自韋伯和哈勃望遠鏡的聯合觀測揭示了光的發射存在驚人的差異。韋伯探測到的一些最亮的光在哈勃的數據中沒有相應的光源。這一差異引發了關於木星大氣中作用機制和相互作用粒子性質的新問題。
由喬納森·尼科爾斯領導的研究團隊對觀察到的變化速度感到非常驚訝。木星的極光可以在幾秒鐘內變化強度,這一現象對當前的行星極光理解模型提出了挑戰。這些觀察結果也可能爲木星上層大氣的加熱和冷卻過程提供新的線索。
木星上的極光,就像地球上的極光,是由於帶電粒子與行星的磁場相互作用造成的。然而,木星擁有極其強大的磁場,是我們太陽系中最強的磁場,它不僅能捕獲來自太陽風的粒子,還能捕獲來自其衛星的粒子,特別是木星的第一顆衛星——木衛一。
這些粒子被加速到高速,與木星大氣中的分子碰撞,產生光的發射。與地球上極光主要只在極地附近可見不同,木星的極光由於木星的磁場大且強,可以覆蓋更大區域。
a) 在協調世界時09:34:20拍攝的光的圖像,感興趣的區域用青色框起來,面積約爲4,400英里(7,100公里)。圖像底部對應於參考系統的180°經度。
b) 曲線顯示了在青色區域內測量的光隨時間的演變。
c–h) 一系列圖像顯示了事件期間在該區域觀察到的變化情況,紅點表示關鍵時刻。
木衛一是木星的一顆衛星,以其強烈的火山活動而聞名。這些火山會將物質噴射到太空中,形成一個環繞木星的等離子體環狀物。這個等離子體中富含被木星磁場捕獲的帶電粒子。
一旦被捕獲,這些粒子會沿着磁場線加速朝向木星的極地,在那兒它們與木星的大氣相互作用,產生極光。這個過程爲來自太陽的能量粒子提供了額外的來源,提升了木星極光的強度和複雜性。