極光機(jī)制可能在整個(gè)太陽(yáng)系中普遍存在
- 互聯(lián)網(wǎng)
- 2023-07-27 17:10:04
對(duì) ESA/JAXA BepiColombo 航天器首次飛越水星期間獲得的數(shù)據(jù)的分析表明,水星南磁層極光與地球和火星上看到的極光相似。
地球極光是由太陽(yáng)風(fēng)、太陽(yáng)發(fā)射的帶電粒子流和地球大氣層帶電上層(稱為電離層)之間的相互作用產(chǎn)生的。
由于水星只有一層非常稀薄的大氣層,稱為外逸層,因此它的極光是由太陽(yáng)風(fēng)直接與行星表面相互作用而產(chǎn)生的。
“我們第一次目睹了電子如何在水星磁層中加速并沉淀到行星表面,”JAXA 空間與宇航科學(xué)研究所天體物理學(xué)與行星研究所的行星研究員 Sae Aizawa 博士說(shuō)和比薩大學(xué)。
“雖然水星的磁層比地球小得多,并且具有不同的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué),但我們已經(jīng)證實(shí),整個(gè)太陽(yáng)系產(chǎn)生極光的機(jī)制是相同的?!?/p>
在他們的研究中,Aizawa 博士及其同事分析了 2021 年 10 月 BepiColombo 任務(wù)首次飛越水星期間低能電子(低于 30 千電子伏)和離子的同步測(cè)量結(jié)果。
他們解釋說(shuō):“在飛越過(guò)程中,貝皮科倫坡從北半球的夜間一側(cè)接近水星,并在南半球的早晨一側(cè)附近進(jìn)行了最近的接近?!?/p>
“它觀察了南半球白天一側(cè)的磁層,然后離開(kāi)磁層回到太陽(yáng)風(fēng)中?!?/p>
“它的儀器成功地觀測(cè)了磁層的結(jié)構(gòu)和邊界,包括磁層頂和弓形激波。”
“數(shù)據(jù)還顯示,磁層處于異常壓縮狀態(tài),很可能是由于太陽(yáng)風(fēng)的高壓條件造成的?!?/p>
作者發(fā)現(xiàn)了直接證據(jù),表明高能電子在水星磁層的近尾區(qū)加速,迅速向白天漂移,隨后注入到行星夜晚的閉合磁場(chǎng)線上。這一過(guò)程被觀察為 X 射線極光。
他們說(shuō):“盡管行星磁層的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)存在差異,但電子注入和隨后的能量依賴漂移是整個(gè)太陽(yáng)系觀察到的普遍機(jī)制?!?/p>
研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
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