莱斯特大学
哈勃两次不同观测的合成图像
极光是在哈勃太空望远镜成像光谱仪的一系列远紫外光观测中拍摄的，这些观测是在美国宇航局的朱诺飞船接近并进入木星轨道时进行的
这张照片中木星的全色圆盘是由哈勃太空望远镜的外行星大气遗产项目在不同的时间单独拍摄的，该项目是哈勃的一个长期项目，每年捕捉外行星的全球地图
信用:美国宇航局，欧空局，和J
尼科尔斯(莱斯特大学)
新的莱斯特太空研究首次揭示，一场复杂的“拉锯战”利用美国宇航局朱诺探测器和哈勃太空望远镜的数据，照亮了木星高层大气中的极光
这项发表在《地球物理研究杂志:空间物理》上的研究描述了木星快速自转和其卫星木卫一上火山释放的硫和氧所驱动的微妙的电流循环
莱斯特大学物理和天文学院的研究人员使用了来自朱诺磁场调查(MAG)的数据，该数据测量了木星在围绕气体巨人的轨道上的磁场，还使用了哈勃太空望远镜携带的太空望远镜成像光谱仪的观测数据
他们的研究提供了迄今为止最强有力的证据，证明木星强大的极光与一个电流系统有关，这个电流系统是与磁层中的物质进行拉锯战的一部分，磁层是由木星巨大磁场控制的区域
博士；医生
乔纳森·尼科尔斯是莱斯特大学《行星极光》的读者，也是这项研究的通讯作者
他说: “二十多年来，我们已经有了将这些电流和木星强大的极光联系起来的理论，能够通过在数据中寻找这种关系来最终测试它们是如此令人兴奋
当我们把一个和另一个对着画的时候，我几乎从椅子上摔了下来，因为我看到了这种联系是多么的清晰
“发现这种关系是令人兴奋的，因为它不仅帮助我们了解木星的磁场是如何工作的，还帮助我们了解围绕其他恒星运行的行星的磁场，对此我们以前使用了相同的理论，现在又重新获得了信心。”
" 尽管木星体积巨大——直径超过地球的11倍——但它大约每9个半小时自转一次
木卫一的大小和质量与地球的月亮相似，但围绕木星运行的平均距离为42.2万公里；大约10%远
木卫一有400多座活火山，是太阳系中地质活动最活跃的天体
长期以来，科学家们一直怀疑木星的极光和以每秒数百公斤的速度从木卫一喷出的物质之间的关系，但朱诺号捕获的数据证明是不明确的
木星“拉锯战”背后的机制说明——木星快速自转和其卫星木卫一火山释放的硫和氧驱动的微妙电流循环
学分:艾玛·邦斯/斯坦利·考利/乔纳森·尼科尔斯/莱斯特大学
博士；医生
美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的斯科特·波顿是“朱诺”号任务的首席研究员
他说: “这些关于木星极光如何工作的令人兴奋的结果证明了将哈勃的地球观测与朱诺的测量相结合的力量
HST图像提供了全面的概述，而Juno则进行了近距离调查
他们一起组成了一个伟大的团队！" 木卫一释放的大部分物质被木星快速旋转的磁场推离木星，当它向外移动时，其旋转速度往往会变慢
这导致了一场电磁拔河，木星试图通过流经行星高层大气和磁层的电流系统，让这种物质以其旋转速度旋转
从行星大气中流出的电流成分，由沿着磁场线向下发射到高层大气中的电子携带，被认为驱动了木星的主要极光发射
然而，在朱诺号到达之前，这个想法从未被验证过，因为此前没有任何带有相关仪器的航天器绕木星足够近
当朱诺号在2016年到达时，这样一个电流系统的预期特征并没有被报道——尽管后来发现了这样的特征——朱诺号任务的一个巨大惊喜是表明朱庇特极地上空电子的性质比最初预期的要复杂得多
研究人员将木星主要极光发射的亮度与朱诺任务早期从太阳系最大行星磁层流出的电流的同步测量值进行了比较
这些极光是由哈勃太空望远镜上的仪器在地球轨道上观测到的
通过比较黎明侧的电流测量值和木星极光的亮度，研究小组证明了极光强度和磁层电流强度之间的关系
斯坦·考利是莱斯特大学太阳行星物理学荣誉退休教授，也是这项研究的合著者，他已经研究木星强大的极光25年了
考利教授补充道: “有了来自朱诺飞船的五年多的在轨数据，加上来自HST的极光成像数据，我们现在有了手头的材料来详细观察木星外层等离子体环境的整体物理，更多的数据将来自朱诺正在进行的扩展任务
我们希望我们现在的论文之后会有更多的探索这个新的科学认识的宝藏
" 2021年10月发表的莱斯特研究——也使用了美国宇航局朱诺探测器捕获的数据——揭示了对气体巨人独特而丰富多彩的带下深处过程的新见解
《地球物理研究杂志:空间物理学》上发表了“朱诺任务期间木星的dawnside主发射强度与磁层电流的关系”
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