白天的光环可能不会发生在地球上,但是在土星上,壮观的光线也会在高中亮起的行星的极天空照亮。
土星的白天光环使研究人员感到惊讶,他们以前假设光(只有从太阳带电颗粒撞到夜幕降临地球磁场的边缘时)才会出现极光。
使用从中收集的数据卡西尼的13年任务在土星上,他们发现,即使物理定律在其他行星中起作用,不同的环境会驱动导致不同结果的不同过程。
极光如何发生?
当磁场在称为磁重新连接的过程中碰撞时,磁线破裂并释放大量能量。
例如,太阳的太阳耀斑射出带有电动颗粒的等离子体,这些等离子体通过其磁场传递到地球的磁极。当这些自然具有自己的磁场的电动电荷颗粒与地球的磁层接触时,磁线破裂,改变方向,然后转化为热和动能。
换句话说,是地球的磁场与来自太阳流出的带电颗粒相撞,从而产生了令人叹为观止的极光,从而点亮了北极和南极。这是科学家在其他拥有金星,火星,木星,土星和天王星在内的具有极光的行星中看到的过程。
但是,新的研究发现,土星上发生了一个略有不同的过程,这是土星杆上白天光环的出现。
土星的白天极光
在地球上,磁性碰撞只发生在远离太阳的侧面。发生这种情况是因为来自太阳的电动颗粒无法在白天穿透地球的磁场。
重新连接仅发生在称为磁磁带的点,该点位于磁场的边缘。然而,在土星上,磁碰撞发生在磁场内。
“我们很惊讶地发现,在土星上,磁重新连接不仅可以在面向阳光的一侧,而且在磁层内部发生,”说伦敦大学学院穆拉德太空科学实验室的安德鲁·科茨(Andrew Coates)。 “这表明有一个差异过程在起作用。”
研究人员认为,土星的快速旋转在产生午夜极光方面发挥了作用。尽管土星比地球大760倍,但它的日子只有10个小时。
它的快速自旋可能会导致日以上的磁盘,这是赤道附近的血浆环,使磁场在白天碰撞。以前认为,在磁盘时期的太阳风压缩了血浆环,以防止重新连接发生。
土星磁层的差异也可能导致异常。例如,磁场也可能受土星环及其多个月球的影响。水蒸气和冰颗粒释放火山在月球上也可能有效果。
研究人员认为,这也可以帮助天文学家在其他行星中找到未知的极光。它还可以指出他们可以更好地解释发现神秘的X射线脉冲来自木星。
研究的细节是出版在日记中自然天文学。