新发现木星的极光是太阳系中最强大的由其磁场线有规律的振动触发

　　几十年来，科学家一直对极光是如何产生的感到困惑。一项新的研究发现，行星巨大磁场的振动，对X射线极光的产生起着关键作用。
　　他们指出，木星极光中神秘的X射线耀斑表明，这颗巨大行星的＂北极光＂可能与地球的＂北极光＂具有意想不到的相似之处。
　　极光，可以在太阳系许多行星的两极上空看到。当来自太阳或其他天体的高能粒子撞击行星的磁层(由世界磁场控制的区域)并沿着其磁场线与大气中的分子碰撞时，就会产生这些在夜空中壮观舞动的光。
　　木星的磁场非常强——大约是地球磁场的2万倍——因此它的磁层非常大。如果外星磁层在夜空中可见，那么它覆盖的区域将是我们的月球的几倍大。因此，木星的极光比地球的要强大得多（是太阳系中最强大的），释放出数百亿瓦的能量——足以短暂地为所有人类文明提供能量。
　　木星的极光也会定期爆发出不寻常的X射线耀斑，这些耀斑被猜测是由木卫一喷出的带电硫离子和氧离子产生的，不过此前科学家们并未能看到背后的整个运行机制。仅木星的X射线极光就会释放大约10亿瓦特的能量，相当于地球上一个发电站几天内可能产生的能量。
　　研究人员发现，木星每27分钟就发射一次X射线，非常有规律。这些X射线极光的脉冲通常像钟表一样，有规律地跳动几十分钟，持续几十个小时。
　　为了揭开这些耀斑的来源，研究人员在2017年7月16日和17日使用了美国宇航局（NASA）的朱诺探测器来近距离检查这颗巨大行星的磁层。目前，朱诺探测器正围绕木星运行。
　　与此同时，他们还利用欧洲航天局的XMM-Newton望远镜，远程分析来自木星的X射线。
　　科学家们发现，X射线耀斑显然是由木星磁场线有规律的振动触发的。这些振动产生了行星尺度的等离子波——带电粒子云——使重离子沿着磁力线＂冲浪＂，直到它们撞向行星的大气层，释放出X射线形式的能量。
　　类似的等离子体波，也在我们的北极光和南极光中发挥着作用。这些粒子将这些波带到两极，并在碰撞时产生极光。而木星在各个方面都比地球大得多——比如质量和直径都更大，能量更大，磁场更强，自转更快。
　　目前，还不清楚为什么木星的磁场线会有规律地振动。研究人员说，可能性包括与太阳风的相互作用，或与木星磁层内高速等离子流的相互作用。
　　研究人员发现的冲向木星两极的带电粒子，似乎没有足够的能量产生X射线极光。科学家们认为，木星大气层上方可能存在巨大的电压，这可能会加速这些带电粒子＂以巨大的能量冲向大气层……这些可能发挥了关键作用。＂
　　近日，相关论文已刊登于《科学进展》。未来，研究人员建议研究其他行星，看看等离子体波是否也能在那里驱动极光。他们表示，类似的活动也可能发生在土星、天王星、海王星和可能的系外行星周围，不同种类的带电粒子也在高速＂冲浪＂。
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