美国地球物理联合会摩根·雷恩伯格著 这张合成图像显示了哈勃太空望远镜看到的木星北极光的位置
强烈的极光活动发生在极附近,这是太阳系中木星独有的特征
信用:美国宇航局,欧空局,和J
莱斯特大学尼科尔斯 像地球一样,木星的磁场将带电粒子导入其大气层,导致在其两极附近形成明亮的极光
然而,木星极光发射的亮度和种类超过了我们星球上产生的极光
特别令人感兴趣的是来自比主极光更靠近两极的发射斑块,这一特征在木星上比在地球或土星上要强烈得多
极地的辐射可能转瞬即逝,持续几分钟,有时甚至只有几秒钟
极地极光区可以进一步分为三种形态:“黑暗”的极小辐射区、“活跃”的剧烈辐射区,以及在最高纬度的“漩涡”湍流辐射区
美国宇航局的朱诺飞船已经探测到向下的粒子通量,这可以解释主要的排放
然而,还没有发现这种通量能够解释大部分的极地排放,尤其是那些来自漩涡区域的排放
Masters等人
提出一个朱诺尚未观察到的机制:在木星云顶上方不远处发生的磁场重联
作者进行了一维磁流体力学建模,以跟踪木星磁极附近的单个磁场线的演化
他们模拟了从行星大气层顶部开始并从该点延伸2个木星半径的区域
这个区域完全低于任何现存的航天器观测
穿过等离子体的波从上方进入模型域,由行星磁层中更远的相互作用产生
这些波的传播具有从完全垂直的位置偏转理想化的磁场线的效果
这是一个小影响,大约为0
01,但可能足以启动相邻场线之间的磁重联事件
在重新连接期间,相邻的场线断开并以更有利的能量配置重新形成
这个过程释放储存在磁场中的能量,能量被附近带电粒子的加速带走
作者认为向下运动的高能电子可能是木星极地极光漩涡区的来源
最后,作者认为这种效应在地球或土星并不重要,因为它们的磁场较弱
木星的磁场强了不止一个数量级,重联率大约增加了这个值的平方
因此,木星有强烈的极地极光,而地球和土星没有
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!