我们了解得越多,我们越发现它确实是与我们预期的完全不同现在,这颗木星巨人正在让科学家们困惑不已,这可能是它迄今为止最大的谜团。
木星迷人的极光事实上,这是整个太阳系中最强大的极光,现在美国宇航局朱诺号宇宙飞船进行的新测量表明,这些宇宙光秀是由完全意想不到的电源产生的。
“在木星,最亮的极光是由某种我们不太了解的湍流加速过程引起的,”首席研究员巴里·莫克 (Barry Mauk) 解释道来自约翰·霍普金斯大学。
这木星高能粒子探测器仪器(JEDI)在朱诺号在这颗气体巨星的北极上空呼啸而过时记录了能量特征超过 160,000 公里/小时(100,000 英里/小时)。
以这样的速度,该设备只有几秒钟的时间来进行测量,但这样做让我们第一次有机会直接观察木星极光发射背后的过程——事实证明它们与地球上的极光发射过程非常不同。
朱诺号极地飞越的重建。图片来源:伯特兰·邦丰
在我们的家园星球上,最强烈的极光是由电位井产生的,它加速电子流向表面沿着地球磁场的线。
当这些带电粒子与地球高层大气中的气体碰撞时,气体分子最终释放出光子,从而在极地地区上方的天空中产生明亮的旋转光。
“这些是美丽的、蜿蜒的蛇状起伏,人们在北部地区观看极光时都会惊叹不已,”莫克告诉利亚·克兰 (Leah Crane)新科学家。
朱诺号的飞越表明,木星大气层中的电子以高达 400,000 电子伏的能量加速飞向木星,这比地球上观测到的最大极光电位高出 30 倍。
换句话说,木星两极上方的灯光应该是令人惊叹的——而且确实如此——但奇怪的是,这并不是因为这种现象在地球上发生的方式。
在木星上,天空中的灯光与大多数事物一样,非常不同。
“基本上,极光的亮度比根据类地物理学应有的亮度高出 10 倍,”莫克向我们解释道。有线。
“在绕七号轨道之后,我们看到了我所认为的确凿证据。”
数据中的这一确凿证据表明,随着磁场中的电势逐渐增强,它们会变得不稳定,并分裂成随机的湍流波。
这些波最终可能会推动电子本身——就像冲浪者被水浪带到前面– 莫克的团队认为这就是产生木星辉煌表演的原因。
目前,这只是一个可行的假设,因为团队尚未完全了解这里发生的情况。
但这种基于波浪的运动是我们拥有的最好的解释,它凸显了我们的科学假设有时是多么不准确,特别是当试图预测远在我们自己的星球之外发生的过程时。
当我们对太空中的物理科学进行建模时,我们情不自禁地将我们所知道的建立在我们在地球上可以观察到的极限之上,至少在某种程度上是这样。
但是,当我们能够更接近地了解太空中正在发生的事情时,它会时不时地给我们带来一些真正令人惊奇的惊喜。
“这对我来说非常令人兴奋,因为这意味着我们还有很多工作要做才能弄清楚究竟发生了什么,”英国莱斯特大学的天体物理学家乔纳森·尼科尔斯(Jonathan Nichols)说道,他没有参与这项研究,告诉边缘。
“木星似乎不会轻易放弃它的秘密。”
研究结果报告于自然。