科学家称木星北极光之谜40年后的今天被解开

　　北极光是地球上最伟大的灯光秀，让那些有幸在地球最北端看到它们的人眼花缭乱。
　　这是太阳系中其它行星共有的现象，包括最大的木星，它的两极沐浴在壮观的色彩中。
　　木星神秘的 X 射线极光已经通过将美国宇航局朱诺号任务的数据与欧洲航天局 XMM-牛顿的 X 射线观测相结合来解释。
　　木星的北极光以大量脉动 X 射线耀斑为特征，于 40 年前首次被发现。天文学家长期以来一直试图解释这些极光背后的机制。美国宇航局称它们为＂一个强大的谜团＂。
　　＂它们比地球更强大（比地球更强大），也更复杂。木星的北极光有这些明亮的耀斑，这些耀斑的功率可达数太瓦，可以为所有文明提供动力，＂大学研究员威廉邓恩说。他来自伦敦大学大盾空间科学实验室，是一个国际科学家团队的一员，表示他们已经解开了这个 40 年前的谜团。
　　木星极光的路径。
　　通过结合 2016 年发射的美国宇航局朱诺号航天器和欧洲航天局 X 射线望远镜的观测和数据，研究人员发现脉动 X 射线极光是由木星磁场的波动引起的。
　　＂可能 40 年来它一直是个谜，因为我们没有这个机会。我们没有在朱诺号上拥有这个美丽而令人惊叹的航天器，也没有绕地球运行的 X 射线望远镜，＂邓恩说。该研究于周五发表在《科学进展》杂志上。
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　　在地球上，北极光主要由太阳风驱动——太阳风暴期间发出的粒子流经太空并撕裂地球磁层，创造出丰富多彩的灯光秀。
　　邓恩说，在木星上，还有其他因素在起作用。
　　北极光
　　木星的自转速度比地球快得多，它拥有太阳系中任何行星中最强的磁场。更重要的是，木星的第三大卫星艾奥被 400 多座活火山覆盖，这些火山将火山物质注入木星的磁层，该区域由行星的磁场控制。
　　＂北极光基本上是磁层中正在发生事情的画面，＂邓恩说。
　　邓恩补充说，木星的 X 射线耀斑于 1979 年首次被发现，这让科学家们感到困惑，因为这种现象通常与更奇特的空间体有关，如黑洞和中子星。通过朱诺号和 MM-牛顿 X 射线望远镜的同时观测，邓恩和他的同事能够将定期发生的 X 射线脉冲与木星令人惊叹的极光联系起来。
　　北极光
　　＂木星每 27 分钟产生一次 X 射线爆发。这给了我们指纹。我们知道木星每 27 分钟做一次，然后我们可以查看朱诺号的数据，看看每 27 分钟也在发生什么过程.＂
　　他们发现，当木星自转时，它会绕着它的磁场拖动，而磁场直接受到太阳风粒子的撞击并被压缩。这些压缩加热粒子——被称为离子的带电原子——被困在木星的磁场中。研究人员说，这触发了一种称为电磁离子回旋加速器 (EMIC) 波的现象。在木星磁场的引导下，这些粒子在 EMIC 波上冲浪并最终撞击行星的两极，触发 X 射线极光。
　　邓恩说，研究小组的下一步将是看看这个过程是木星独有的，还是一样发生在其他行星上——包括我们太阳系以外的行星。