钱德拉的观测结果显示太阳风暴触发了木星的“北极光”

时间：2021-06-28 17:52:06 来源：

木星磁层的艺术渲染。

天文学家利用来自NASA钱德拉X射线天文台的数据，发现太阳风暴通过产生新的X射线极光来触发木星强烈的“北极光”，它的亮度比正常情况下高八倍，并且比地球的北极光高出数百倍。

这是木星的X射线极光首次被研究，当时太阳发出的巨大暴风雨袭击了该行星。重大发现补充了今年夏天NASA的Juno任务，该任务旨在了解太阳系中两个最大结构之间的关系-由木星磁场控制的空间区域（即其磁层）与由太阳风控制的空间区域之间的关系。

“太阳风和木星的磁层之间一直存在着不断的动力斗争。我们想了解这种相互作用及其对地球的影响。通过研究极光的变化，我们可以发现更多有关木星磁场控制的空间区域以及太阳是否或如何影响它的信息。了解这种关系对于整个银河系中的无数磁性物体非常重要，包括系外行星，褐矮星和中子星。

太阳不断地将粒子流喷射到太阳风中的太空中。当大风暴爆发时，风变得更加强烈，并压缩了木星的磁层，使其边界与太阳风在太空中移动了200万公里。研究发现，边界处的这种相互作用会触发木星的北极光中的高能X射线，该X射线所覆盖的区域大于地球表面。

这项发现今天发表在《地球物理研究杂志-空间物理学》上，这一发现是在NASA的朱诺号航天器接近木星的情况下进行的，它将于今年夏天开始执行任务。朱诺（Juno）于2011年发射升空，旨在揭示木星起源的秘密，帮助我们了解包括地球在内的太阳系是如何形成的。

作为任务的一部分，朱诺将通过研究木星的磁场，磁层和极光来研究木星与太阳和太阳风的关系。UCL小组希望通过使用欧洲航天局的X射线太空天文台，XMM-Newton和NASA的钱德拉X射线天文台收集补充数据来了解X射线的形成方式。

“将木星的新发现与已知的地球结果进行比较，将有助于解释太阳风与地球磁层相互作用所驱动的太空天气。研究主管，UCL Mullard研究主管Graziella Branduardi-Raymont教授说：“关于木星大气如何受到太阳影响的新见解将帮助我们表征系外行星的大气，从而为我们提供一个有关行星是否可能支持我们所知道的生命的线索。”太空科学实验室。

太阳风暴对木星极光的影响是通过监测2011年10月的两次11个小时观测期间发出的X射线来跟踪的，当时观测到行星际日冕物质抛射将从太阳到达行星。科学家使用收集到的数据构建球形图像，以精确定位X射线活动的来源，并确定在不同时间点需要进一步调查的区域。

威廉·邓恩（William Dunn）补充说：“在2000年，最令人惊讶的发现之一是与地球一起旋转的极光中X射线的亮“热点”。它每隔45分钟就会发出X射线脉冲，就像行星灯塔一样。2011年太阳风暴到来时，我们发现热点的脉冲速度更快，每26分钟变亮一次。我们不确定是什么原因导致了这种速度的提高，但是，由于它在暴风雨中会加快速度，因此我们认为脉动也与太阳风以及明亮的新极光有关。

由日本航空航天局（JAXA）的木村智树（Tomoki Kimura）领导，由UCL研究人员合着的今天进行的另一项研究报告称，X射线极光响应于更安静的“阵风”太阳风，加深了木星与木星之间的联系。太阳风。

由UCL领导的研究还涉及NASA马歇尔太空飞行中心，波士顿大学，巴黎天文台，麻省理工学院，西南研究所（SwRI），南安普敦大学，莱斯特大学，日本航空航天局（JAXA）和密歇根大学的研究人员。它由科学技术设施委员会（STFC），美国国家航空航天局（NASA），自然与环境研究委员会（NERC）和日本科学促进协会（JSPS）资助。

出版物：William Dunn等人，“ ICME对木星X射线极光的影响”，《地球物理研究》：空间物理学，2106； DOI：10.1002 / 2015JA021888

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