钱德拉发现木星的高能极光
    Shea 译

  


　　科学家已经对太阳系中最壮观的木星极光的能源有了新的认识。NASA的钱德拉X射线天文台对木星极光的观测发现，有高度电离的粒子撞入木星两极上空的大气。

　　X射线谱显示，极光是由于绝大部分电子被剥离的氧以及其他元素的离子所造成的。这预示了，这些粒子在木星的极区被加速到了百万伏特的高能量状态。这些高能离子的存在暗示，木星极光的成因与地球或者土星极光的成因不同。

　　“探测器还没有探测过木星极区上空的区域，因此X射线观测成为了探测那里环境的少数几种途径之一，”NASA马歇尔航天中心的Ron Elsner说，“这些结果将帮助科学家了解木星极光能量输出的机制，它所释放的能量是地球的几千倍。”

　　为了解释X射线观测的结果，必须要求电子的能量达到1000万伏特、电流达到1000万安培。如此高的电压也可以解释“尤里西斯”探测器观测到的木星附近高能电子的射电辐射。

　　在地球上，极光是由于太阳风暴中的高能粒子扰动地球磁场所产生的。来自太阳的粒子也可以产生木星的极光，但是与地球的不同，木星用另一种机制来实现。由于木星的高速自转、强大的磁场以及来自木卫一火山活动喷出的大量粒子，因此木星有巨大的电子和离子储备。这些带电粒子被束缚在木星的磁场中，并且会被不断地加速撞入木星极区大气产生极光，因此木星几乎总是存在极光活动。

　　如果产生极光的粒子来自太阳，那么这些粒子中应该还有大量的质子，它们会产生紫外极光。在钱德拉观测的期间，哈勃空间望远镜也对木星进行了紫外观测，只发现了微弱的紫外暴发。综合哈勃和钱德拉的观测，木星极光是由于束缚在木星极区上空的氧和其他元素的离子被加速所造成的。

　　2003年在极光活跃期间钱德拉对木星进行了为期40小时的观测。这些观测由高新CCD成像光谱仪进行，同时哈勃空间望远镜也在紫外波段进行了为期一个半小时的观测。


出自：CXC
发布日期：2005-03-02

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