科学——在木星极光中发现了一种新的等离子波。

作者: 2025 年 8 月 19 日

马德里,19(欧洲出版社)

明尼苏达大学双城分校的研究人员通过观察和分析木星极光中第一种新型等离子波,取得了突破性的发现。

作者认为,这项研究有助于我们了解其他行星上的“地外极光”,进而让我们更多地了解地球磁场如何保护我们免受有害太阳辐射的伤害。该研究结果发表在《物理评论快报》上。

该观测基于美国宇航局朱诺号航天器的数据,该航天器在木星北极上空的低轨道飞行,研究小组首次能够运用其数据分析专业知识来研究木星北极地区的数据。

明尼苏达大学物理与天文学院助理教授阿里·苏莱曼说:“詹姆斯·韦伯太空望远镜为我们提供了一些极光的红外图像,但朱诺号是第一艘在极地轨道上绕木星运行的航天器。”

像木星这样的磁化行星周围的空间充满了等离子体,这是一种过热的物质状态,原子分解成电子和离子。这些粒子加速进入行星大气层,使气体发出类似极光的光芒。在地球上,这种光芒是人们熟悉的绿光和蓝光。然而,木星的极光通常肉眼不可见,只能用紫外线和红外线仪器观测。

研究小组的分析表明,由于木星极地等离子体的密度极低,再加上其强大的磁场,等离子体波的频率非常低,与之前在地球周围观测到的任何现象都不一样。

明尼苏达大学物理与天文学院教授、等离子体动力学专家罗伯特·莱萨克说:“虽然等离子体的行为像流体,但它也会受到自身磁场和外部场的影响。”

这项研究还揭示了木星复杂的磁场如何使粒子涌入冰盖,这与地球上的极光不同,地球上的极光在冰盖周围形成了一个类似甜甜圈的极光活动模式。随着朱诺号继续执行任务,研究人员希望收集更多数据,以支持对这一新现象的研究。

除了莱萨克和苏莱曼之外,研究团队还包括物理与天文学院的研究员萨迪·埃利奥特,以及来自爱荷华大学和西南研究所的研究人员。

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