哈勃目击木星大气中的惊艳极光

[ 录入者:gohomeman1 | 时间:2016-09-17 17:23:15 | 作者:gohomeman1译 | 来源:哈勃官网 | 浏览:1508次 ]

原文标题:Hubble Captures Vivid Auroras in Jupiter's Atmosphere

原文作者:Jonathan Nichols;Mathias Jäger,Donna Weaver,Ray Villard

来自:哈勃官网; 发表时间:2016.6.30

翻译:gohomeman1  审校:数星星的猫(编译版权所有,未经许可请勿转载)

2016.6.30:借助美国宇航局(NASA)和欧洲空间局(ESA)合作的哈勃太空望远镜,天文学家研究了太阳系中最大行星——木星两极大气中的美丽极光。这些极光照片拍摄在哈勃望远镜的一系列远紫外光谱观测期间,届时NASA的朱诺号木星探测器正准备进入绕木星运行的轨道。该项目的目的是确定木星极光与太阳发出的带电粒子流——太阳风之间的响应关系。当带电粒子在行星磁场的加速下达到高能状态,并撞入磁极附近的大气层时,它们导致大气分子/原子电离并发光,就像荧光灯的原理一样。木星磁场比地球磁场强2万倍,本观测显示了太阳系中最强大磁场(木星磁场比土星、太阳表面磁场强大得多,译注)的表现。

哈勃拍摄的木星极光组合照。大图:960KB,版权:NASA、ESA;下同。

木星盘面的全彩图像,分别拍摄于哈勃的一个长周期观测项目——外行星大气遗产(OPAL)项目的不同时间,该项目目标是获取并公布太阳系外层行星(就是木、土、天王、海王四个大行星)的整体地图。图像主要由哈勃的第三代广域相机(WFC3)的紫外光学通道(UVIS)拍摄,配色如下:395nm(纳米)的紫光,蓝;502nm的蓝光,绿;631nm的红光,红。极光图像由哈勃的空间望远镜成像光谱仪(STIS)拍摄,蓝。

借助NASA 和 ESA合作的哈勃太空望远镜,天文学家研究了太阳系中最大行星——木星两极大气中的美丽极光。这些极光照片拍摄在哈勃望远镜的一系列远紫外光谱观测期间,那时NASA的朱诺号(Juno)木星探测器正准备进入绕木星运行轨道。

作为太阳系最大的行星,木星以其表面的彩色风暴出名,最著名的就是大红斑。现在天文学家使用哈勃的紫外能力,聚焦于木星的另一个美丽特征。

这幅新图像中,格外艳丽的辉光就是——极光。当带电粒子在行星磁场的加速下达到高能状态,并撞入磁极附近的大气层时,它们导致大气分子/原子电离并发光,这就是极光。极光现象不但产生了美丽图像,还揭示了木星极区大气的各种组分是如何与来自太阳的带电粒子流——太阳风互动的。

Juno最新拍摄的木星北极区域,NASA于16.8.27公布。

本次观测完美合拍于朱诺号的运行:当哈勃观测木星极光时,朱诺号正好到达木星磁层顶部,测量该区域的太阳风的情形。然后朱诺号将于7月初进入绕木星轨道。

本项研究首席研究员、英国莱斯特大学的乔纳森·尼古拉斯(Jonathan Nichols)介绍道:“这是我看到过的最活跃、最具动态的极光,看来木星正用盛大的焰火大会欢迎朱诺号的到来。”

为凸显木星极光的变化,哈勃一月间多次观测极光(分别在2016.5.19、6.2进行了观测,译注)。根据哈勃空间望远镜成像光谱仪(STIS)获取的系列紫外图像,科学家得以创建视频,展示这个覆盖范围超过地球表面积的鲜艳极光的运动。

木星极光不但影响范围大,其能量比地球极光还大了上百倍。而且,与地球极光不同,它们从不停歇。地球上的最强极光源自太阳风轰击:当带电粒子雨落入高层大气,激发大气中的原子发光——氧是蓝绿色的,氮是红色的,同时出现的就是紫色的。但是,木星还有一个附加的来源。

Juno拍摄的木星南极光,NASA于16.8.27公布。

气态巨行星的强磁场从周围太空中攫取带电粒子,而这些粒子不仅带来自太阳风,还来自穿行在磁场中的卫星,特别是拥有大量活火山的木卫一艾娥(Io)。

来自哈勃和朱诺的新观察将帮助我们更好地了解太阳和其他来源如何影响木星极光的。当哈勃的观测还在继续,而数据分析还需要好几个月,但是展示木星北极光的美丽视频已经可以看了。视频链接在此:为支持朱诺号任务,哈勃将在整个特殊任务期,继续每个月多次观测木星极光。

哈勃STIS于1998.11.26拍摄的木星北极光,大图:353KB

Tags:木星 极光 太阳风

责任编辑:gohomeman1

本周热点

在新窗口打开 实际大小 关闭 鼠标滚轮缩放图片

loading.