由于太陽風(fēng)的帶電粒子與木星大氣相互作用，木星和地球一樣，在極區(qū)也有極光產(chǎn)生。不過，與地球的極光不同，木星的極光具有高能量，由X射線構(gòu)成，并且每隔幾分鐘就會(huì)暴發(fā)一次。40多年來，木星為何存在X射線暴發(fā)一直是未解之謎。由倫敦大學(xué)學(xué)院聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)表在9日《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的最新研究顯示，科學(xué)家終于解開了這一謎團(tuán)：X射線是由木星磁力線的周期性振動(dòng)引發(fā)的。
研究人員利用美國宇航局的“朱諾號(hào)”衛(wèi)星與歐洲航天局的XMM-牛頓X射線天文臺(tái)，對(duì)木星及其周圍環(huán)境進(jìn)行了26小時(shí)連續(xù)觀測后發(fā)現(xiàn)：木星磁力線周期性振動(dòng)產(chǎn)生等離子體波(電離氣體)，將使帶電的重離子粒子沿著磁力線“沖浪”，當(dāng)它們撞擊木星大氣層時(shí)，就會(huì)以X射線的形式釋放高能量。
木星的X射線極光通常是有規(guī)律的，在此次研究觀測期間，木星每27分鐘產(chǎn)生一次X射線暴發(fā)。撞擊大氣層的帶電離子粒子來自木星衛(wèi)星木衛(wèi)一上的巨型火山噴發(fā)出的火山氣體。由于木星周圍環(huán)境的碰撞，這種氣體成為了電離氣體(其原子中的電子被剝離)，形成了環(huán)繞木星的“甜甜圈”一般的等離子體。
研究人員表示，重離子粒子通過等離子體波傳輸可能是太空中的普遍現(xiàn)象。類似的過程可能發(fā)生在土星、天王星、海王星，也可能發(fā)生在系外行星周圍。
“X射線通常是由黑洞和中子星等極其強(qiáng)大和猛烈的天體產(chǎn)生的，所以，行星產(chǎn)生X射線似乎很奇怪。”研究合著者、英國倫敦大學(xué)學(xué)院穆拉德空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室管澤拉·布蘭達(dá)迪·雷蒙特教授說，“隨著‘朱諾號(hào)’衛(wèi)星進(jìn)入木星軌道，天文學(xué)家現(xiàn)在有了絕佳的機(jī)會(huì)來近距離研究產(chǎn)生X射線的環(huán)境。”
研究人員稱，木星磁力線周期性振動(dòng)的原因尚不清楚，但這種振動(dòng)可能是由于與太陽風(fēng)的相互作用，或者是木星磁層內(nèi)的高速等離子體流造成的。(實(shí)習(xí)記者 張佳欣)
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