研究发现:木星每过27分钟释放一次X射线,木星极光几乎不会中断-木星多久围绕地球转一圈
有幸去过北极圈附近的人,想必是看过极光的。比较常见的极光是绿色的,形状如同丝带,飞舞在北极圈的天空上,神秘又壮观。偶尔也会有蓝色和紫色的极光,如果恰好发生了强烈的太阳风暴,还有可能出现红色的极光。
地球上的极光,基本都和太阳风暴有关。太阳风暴是太阳独有的,一种释放能量的方式,时间短,能量大,范围能够覆盖太阳系的绝大部分。地球离太阳较近,会受到等离子体云和高能带电粒子流地猛烈干扰。等离子体云对地球的空间环境,威胁较大。它在来到地球附近时,先会扰动地球的磁层,使得磁层变形,磁力线会向背对太阳的那一面延伸。
磁层失衡,无法抵御入侵的高能带电粒子,大气层内部的各种分子和原子,被激发或者电离,和空气分子碰撞并结合,配合着太阳光,便有了光学透镜的效果,我们在地球上就可以看见美丽的极光。
值得一提的是,极光不是地球独有的东西,有磁场、大气层和高能带电粒子的行星,都有可能会出现极光。火星丢失了磁场,好在还有一点稀薄的大气,在2017年的时候被太阳风袭击,爆发了特殊的紫外线极光,这种情况非常罕见。与之相比的木星极光,则让科学家感到痴迷和困惑。
1979年旅行者一号探测器飞掠木星时,首次拍摄到了木星极光的图像,科学家当时还觉得是木星是机缘巧合之下才有了极光,后来才发现木星的极光,出现的频率比地球还要高,而且极光强度在太阳系里没有行星能比得上。
哈勃太空望远镜以及朱诺号木星探测器传回来的图像显示,木星上的极光多为X射线耀斑、紫外线极光和红外线极光,还有比较稀少的无线电波段极光和可见光。其中紫外线极光、红外线极光和可见光,都和太阳风暴有关系。太阳风携带着高能粒子轰击木星大气层,原理和它轰击地球大气层是一样的。
不过X射线耀斑就比较特殊了,它同样是木星极光的一种。科学家研究了40多年,才在不久前弄清楚了它是如何形成的,相关论文发表在了《科学进展》上。来自英国伦敦大学学院的科研团队,和中科院科学家姚中华带领的团队,合作破解了这一谜题。
研究人员说之前一直忽略了木星磁场的作用,木星的质量决定了它有一个强大的磁场,木星在自转时,磁场也会振动起来。磁场的振动产生了一种特殊的“波”,它会四处捕获木星上的带电粒子,然后再送往木星的两极地区。
带电粒子来到木星的两极地区,又和两极地区的大气分子碰撞结合,释放出X射线,最终形成了特殊的X射线极光。
而且朱诺号发送回来的数据显示,木星释放X射线的频率是27分钟一次,和磁场的振动时间是吻合的。这也意味着,木星极光几乎不会中断的,每天都会有极光出现!这就是木星极光和地球极光最大的不同点。