等離子體雨落在汞上,使其發出類似極光的活動
太陽系中的每顆行星似乎都能產生某種極光。
![](https://assets.iflscience.com/assets/articleNo/69862/aImg/69427/mercury-aurora-m.jpg)
事實證明,甚至水星也有自己的極光,是由落在其表面的電子雨觸發的。
圖片來源:Thibaut Roger/Europlanet
在地球上,極光,也稱為北極光和南極光,是由太陽帶電粒子與地球大氣相互作用產生的。 它們沿著我們星球的磁場運動,最終撞擊空氣中的氧氣和氮氣,從而產生我們看。 其他波長也有極光活動,例如和,它已在其他行星上被發現(以及彗星 67P 和褐矮星)。 現在我們也可以將 Mercury 加入清單。
一項使用 BepiColombo 資料的新研究2021年最小行星的研究顯示,水星南磁層極光與地球和地球上看到的極光相似。 這顯示激發機制整個太陽系的磁層中的磁層可能是相同的。
歐洲-日本聯合任務的水星磁層軌道飛行器(Mio)分析了水星如何與太陽風等離子體相互作用。 水星的磁場僅略高於地球磁場的百分之一,但它仍然會影響太陽風。 研究團隊首次觀察到在地球上沉澱的等離子體雨,尤其是電子雨。 根據先前的數據預測會發生這種情況信差,但之前從未觀察到。
![](https://assets.iflscience.com/assets/articleNo/69862/iImg/69428/Mercury%20aurora.png)
BepiColombo 的 Mio 觀測到的電子向水星表面沉澱,與信差號任務報告的 X 射線極光的預期位置相關。
圖片來源:Sae Aizawa
水星與其他行星的另一個區別是缺乏大氣層,其大氣層非常稀薄,因此被稱為「外逸層」。 由於這個薄薄的外逸層,電子一直到達表面,使得岩石發出 X 射線螢光。 雖然地球大氣層中的極光與水星發光錶面不同,但其機制是相同的。 等離子雨落在行星的組成部分上,使其發光。
「我們將來自表面的 X 射線螢光納入極光,因為其機制是相同的,這意味著任何其他太陽系天體或沒有厚大氣層的系外行星也可能有它。 因此,我預計它們在宇宙中更常見,特別是在有磁場的地方,」主要作者相澤紗江博士來自天文物理學和行星學研究所的教授告訴 IFLScience。
正在利用飛越水星的方式減速並進入繞水星的軌道,而不會消耗寶貴的燃料。 當幾年後實現這一目標時,該任務的兩個主要航天器 Mio 和水星行星軌道飛行器(MPO),將從兩個不同的軌道分裂觀察行星。 然後,科學家將能夠尋找來自行星表面的 X 射線極光,並更好地了解磁場、太陽等離子體、外逸層和行星表面之間的相互關係。
「X射線的測量將由MPO上的SIXS(太陽強度X射線和粒子光譜儀)進行,其軌道將更靠近行星,而更廣泛範圍的電子將由Mio上的MEA(汞電子分析儀)進行觀測,它將有一個有點不同(更遠)的軌道,」相澤博士告訴IFLScience。
BepiColombo 才剛開始進行科學研究,要到 2025 年才能到達水星軌道,但已經有來自使命,還有更多的事情要做。
該研究發表在期刊上自然通訊。