據(jù)外媒報道，一項新研究追蹤了木星極光中壯觀的“紫外線風暴”的生命周期，這些極光是由其衛(wèi)星木衛(wèi)一的帶電粒子產(chǎn)生的。 研究作者稱，這些“風暴”由環(huán)繞木星兩極的橢圓形極光活動的黎明一側(cè)的增亮和擴大組成，其演變模式令人驚訝地讓人聯(lián)想到地球極地天空熟悉的極光，稱為極光亞暴。

新的研究是第一個跟蹤風暴從它們在這顆巨大行星的黑夜一側(cè)誕生到它們的全面進化的研究。它于2021年3月16日發(fā)表在《AGU Advances》雜志上。

在“黎明風暴”期間，木星安靜而有規(guī)律的極光弧會轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜而強烈明亮的極光特征。它在5-10個小時內(nèi)，從黑夜一側(cè)旋轉(zhuǎn)到黎明一側(cè)面，最終到白天一側(cè)，向太空發(fā)射數(shù)百到數(shù)千吉瓦的紫外線。這種巨大的亮度意味著至少有十倍以上的能量從磁層轉(zhuǎn)移到木星的高層大氣中。

此前，“黎明風暴”只能從地球上的地面望遠鏡或哈勃太空望遠鏡上觀測到，而哈勃太空望遠鏡只能提供極光的側(cè)視圖，無法看到木星的夜間一面。朱諾號每隔53天就會沿著高度拉長的軌道圍繞木星運行，每一次運行都會使它正好在兩極之上。

"這是一個真正的游戲規(guī)則改變者，"來自列日大學(xué)的研究員和新研究的主要作者Bertrand Bonfond說。"我們終于找到了夜間發(fā)生的事情，黎明風暴的誕生地。"

地球的磁層是由太陽流出來的帶電粒子形成的，稱為太陽風。太陽風的爆發(fā)將地球的磁場在地球的黑夜一側(cè)延伸成一條長長的“尾巴”。當這條“尾巴”折回時，它將帶電粒子發(fā)射到黑夜一側(cè)的電離層中，這就出現(xiàn)了壯觀的極光。

新研究發(fā)現(xiàn)，木星上黎明風暴的時間與太陽風波動并不相關(guān)。木星的磁層主要是由其火山衛(wèi)星木衛(wèi)一逸出的粒子所構(gòu)成，然后這些粒子被木星的磁場電離并困在木星周圍。這兩個磁層的質(zhì)量和能量來源根本不同，導(dǎo)致極光通?？雌饋砗懿灰粯印Ｈ欢?，朱諾號的紫外光譜儀所揭開的曙光風暴，在研究人員看來卻很熟悉。

"當我們觀察整個黎明風暴序列時，我們不禁注意到木星的黎明風暴極光與一種被稱為亞暴的地球極光非常相似。"該研究的共同作者、列日大學(xué)的科學(xué)合作者姚中華說。

亞暴是磁層尾部爆炸性重組的結(jié)果。在地球上，它們與太陽風的變化和行星際磁場的方向密切相關(guān)。在木星上，這種爆炸性重組與源自木衛(wèi)一的等離子體的過度溢出有關(guān)。

這些發(fā)現(xiàn)表明，無論其來源如何，粒子和能量并不總是在行星磁層中順利循環(huán)。它們往往會累積到磁層崩潰，并在行星極光中產(chǎn)生類似亞暴的反應(yīng)。

"即使它們的來源是不同的，但首次展示了這兩個非常不同的系統(tǒng)之間的聯(lián)系，使我們能夠從每個行星特有的特殊性中識別出普遍現(xiàn)象，"Bonfond說。

關(guān)鍵詞： 木星 極光