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科学家解开了40年来木星X射线极光之谜

发布单位台北市立天文科学教育馆


美国NASA的朱诺号和美国钱德拉X射线望远镜拍摄的木星极点的叠加图像左图是木星北极的X射线极光紫色部分右图是南极的图像

由伦敦大学学院UCL领导的研究小组解决了一个数十年来的谜题有关于木星是如何每隔几分钟就产生一次壮观的X射线爆发

Science Advances上发表的一项新研究研究人员将美国NASA的朱诺号探测器对木星环境的近距离观测与欧洲太空总署的XMM-牛顿卫星绕行地球运行之卫星的同步X射线测量数据相结合

研究小组发现X射线闪焰是由木星磁力线的周期性振动引发的这些振动产生了电浆波waves of plasma使重离子粒子沿着磁力线运动直到进入行星的大气层并以X射线的形式释放出能量

共同第一作者William Dunn博士指出我们观察木星产生X射线极光已经有40年了但不知这是如何发生只知道它们是在离子撞入行星的大气层时产生的如今我们知道这些离子是由电浆波传送这种解释以前没有人提出过因此它可能是存在于太空中的一种普遍现象

X射线极光发生在木星的南北两极在这次观测期间木星每隔27分钟就会产生X射线爆发撞击大气层的带电粒子是来自于木星的卫星埃欧上的巨大火山喷发所产生的火山气体

他们发现朱诺号探测到的电浆波与XMM-牛顿卫星观测到的木星北极的X射线极光闪焰之间存在明显的相关性接着利用电脑模拟来确认电浆波会把重粒子推向木星的大气层

磁力线周期性振动的原因尚不清楚但这种振动可能和太阳风的相互作用或木星磁层内电浆高速运动造成的编译/台北天文馆吴典谚

资料来源phys.org