永利网站网址 2

哈勃望远镜拍到天王星极光,哈勃望远镜捕捉到土星南北两极极光图片

永利网站网址 1天王星上的极光现象。图片来源:ESA/Hubble
& NASA, L. Lamy / Observatoire de Paris

哈勃望远镜捕捉到土星南北两极极光图片

4月10日,美国航空航天局在网站上公布了一组天王星的照片,展现了这颗天蓝色带有光环的行星上出现的极光现象。照片中的天王星本体由旅行者2号拍摄,光环和极光则来自哈勃空间望远镜所作的两组不同的观测。

永利网站网址 2

自上世纪80年代旅行者2号依次拜访了太阳系的诸多行星并将它们的高清近照传回地球以来,行星爱好者就被其他行星上的极光现象所吸引。极光由诸如电子之类的带电粒子流产生,这些带电粒子有着不同的来源,例如太阳风、行星电离层,以及卫星上的火山喷发活动。这些带电粒子被强大的磁场俘获,被导入行星的高层大气,在那里与氧气和氮气之类的气体分子相互作用,从而释放出绚丽的光芒。

据英国《每日邮报》报道,哈勃太空望远镜捕捉到土星神奇的“光影表演”:极光。更为难得的是,“哈勃”同时捕捉到了土星南北两极的极光现象。由于土星绕太阳公转的原因,在30年内只有两次机会能同时观测到土星两极的极光现象。

木星和土星上的极光已经得到了充分的研究,然而对于天王星这颗冰质巨行星上的极光,了解就不太多了。2011年,哈勃空间望远镜成了拍摄到天王星极光的首个位于地球附近的望远镜。在2012年和2014年,由法国巴黎天文台的天文学家劳伦特·洛米(Laurent
Lamy)领导的科研团队,利用安装在哈勃空间望远镜上的空间望远镜成像光谱仪(STIS),在紫外线波段对天王星上的极光进行了第二轮观测。

众所周知,在地球南北两极存在神奇的极光现象。其实太阳系内的土星和木星都存在极光现象。这些星球上的极光现象,都是太阳带电粒子同大气层中的气体分子相互作用形成的。此前,哈勃太空望远镜多次观测到土星极光现象,但是同时观测到土星南北两极极光实属罕见。

他们关注了由太阳风强劲爆发而产生的两次行星际激波,追踪着它们从地球一直传播到天王星,然后利用哈勃望远镜拍摄这些激波对天王星极光的影响。结果,他们在天王星上观测到了迄今最为强烈的极光现象。通过观测天王星极光随时间的变化,他们还找到了首个直接证据,证明这些闪烁着微光的区域在随天王星一同旋转。他们还重新发现了天王星失落已久的磁极。旅行者2号在1986年飞掠天王星时曾经发现过天王星的磁极,但由于测量的不确定性,再加上天王星的表面毫无特征可言,磁极的位置不久后便弄丢了。

要想同时观测到土星南北两极的极光现象,土星光环必须侧面朝向哈勃,而且必须能同时观测到两极。土星绕太阳公转的周期大约为30年,在土星公转周期内,这种难得的观测机会只能出现两次。哈勃太空望远镜将没有机会再次同时观测到土星两极的极光,因为到再次出现这种观测机会时,哈勃早已经退役。

相关研究论文最近发表在《地球物理研究期刊》(Journal of Geophysical
Research
永利网站网址,)上。(编辑:Steed)

在地球上,极光是由于沿地球磁场线的太阳带电粒子流进入大气层所致。太阳带电粒子流就是俗称的太阳风。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中,有一种能量被称为“太阳风”。“太阳风”在地球上空环绕地球流动,以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗,尖端对着地球的南北两个磁极,因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降,进入地球的两极地区。两极的高层大气,受到“太阳风”的轰击后会发出光芒,形成极光。在南极地区形成的叫南极光,在北极地区形成的叫北极光。

对哈勃捕捉到的这张土星极光照片进行研究的天文学家发现,土星南北两极极光存在细微的差别。包含北极光的明亮椭圆形区域相比南极光出现的区域,显得稍小而且更紧密。研究人员表示,这表明土星磁场分布并不对称。由于北极附近的磁场更强,太阳带电粒子被加速到更高的能量。

此外,土星极光的最大特点在于其出现的高度--这种绚丽景象通常出现在距离土星表面超过1200公里的高空。比较而言,地球上的极光多出现于100-500公里的高度上。科学家们认为,这种高度上的差异主要是由于各行星大气成份的不同造成的。构成地球大气的主要成份为较重的氮气和氧气,因此,只有在较低的高度上才能达到产生极光所需的气体密度。而土星大气主要由较轻的氢气构成,因此极光出现的高度要远大于地球极光。

哈勃观测团队成员、英国莱切斯特大学乔纳森-尼科尔斯博士说:“哈勃被证明是人类最重要的科研工具之一。英国科研小组首次领导了一项哈勃观测项目,并观测到另一颗星球上的极光现象。”尼科尔斯说:“这些图片有独特的科学价值,这尤其令人兴奋。哈勃太空望远镜将再也没机会获得类似的图片。因为哈勃是在一个非常有利的位置进行观测的,靠近土星赤道平面。”

尼科尔斯说:“由于土星的公转周期非常长,哈勃将无法再次观测到这种神奇的景象。因为在包括地球的其他星球上,无法同时观测到南北两极的极光现象,所以这组土星南北两极极光照片非常有科学价值。”“这些图片揭示了土星磁场的特性,以及土星极光形成的原理。”

更多阅读

特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

标签:, , , , , ,
网站地图xml地图