白天的光環可能不會發生在地球上,但是在土星上,壯觀的光線也會在高中亮起的行星的極天空照亮。
土星的白天光環使研究人員感到驚訝,他們以前假設光(只有從太陽帶電顆粒撞到夜幕降臨地球磁場的邊緣時)才會出現極光。
使用從中收集的數據卡西尼的13年任務在土星上,他們發現,即使物理定律在其他行星中起作用,不同的環境會驅動導致不同結果的不同過程。
極光如何發生?
當磁場在稱為磁重新連接的過程中碰撞時,磁線破裂並釋放大量能量。
例如,太陽的太陽耀斑射出帶有電動顆粒的等離子體,這些等離子體通過其磁場傳遞到地球的磁極。當這些自然具有自己的磁場的電動電荷顆粒與地球的磁層接觸時,磁線破裂,改變方向,然後轉化為熱和動能。
換句話說,是地球的磁場與來自太陽流出的帶電顆粒相撞,從而產生了令人嘆為觀止的極光,從而點亮了北極和南極。這是科學家在其他擁有金星,火星,木星,土星和天王星在內的具有極光的行星中看到的過程。
但是,新的研究發現,土星上發生了一個略有不同的過程,這是土星桿上白天光環的出現。
土星的白天極光
在地球上,磁性碰撞只發生在遠離太陽的側面。發生這種情況是因為來自太陽的電動顆粒無法在白天穿透地球的磁場。
重新連接僅發生在稱為磁磁帶的點,該點位於磁場的邊緣。然而,在土星上,磁碰撞發生在磁場內。
“我們很驚訝地發現,在土星上,磁重新連接不僅可以在面向陽光的一側,而且在磁層內部發生,”說倫敦大學學院穆拉德太空科學實驗室的安德魯·科茨(Andrew Coates)。 “這表明有一個差異過程在起作用。”
研究人員認為,土星的快速旋轉在產生午夜極光方面發揮了作用。儘管土星比地球大760倍,但它的日子只有10個小時。
它的快速自旋可能會導致日以上的磁盤,這是赤道附近的血漿環,使磁場在白天碰撞。以前認為,在磁盤時期的太陽風壓縮了血漿環,以防止重新連接發生。
土星磁層的差異也可能導致異常。例如,磁場也可能受土星環及其多個月球的影響。水蒸氣和冰顆粒釋放火山在月球上也可能有效果。
研究人員認為,這也可以幫助天文學家在其他行星中找到未知的極光。它還可以指出他們可以更好地解釋發現神秘的X射線脈衝來自木星。
研究的細節是出版在日記中自然天文學。