天文学家查看木星的独立脉动X射线极光

时间：2021-07-14 18:52:02 来源：

新的X射线观测显示JUPITER上的极光在每个杆上表现不同，使木星令人困惑，与土星（没有已知的极光）或地球（北极和南极极光镜像彼此镜像）不同。科学家希望将Chandra，Xmm-Newton和Juno数据结合起来，了解有关木星的源泉的更多信息。

Jupiter的强烈北部和南方灯，或极光，根据使用NASA的Chandra X-Ray和ESA的XMM-Newton Vealtanatories的一项新的研究独立独立。

使用XMM-Newton和Chandra X射线观测从2007年3月和2016年5月和2016年6月，一支研究人员团队产生了木星的X射线排放地图（在插图中显示），并确定了每个杆子的X射线热点。每个热点都可以覆盖等于地球表面约一半的区域。

该团队发现热点具有截然不同的特点。木星的南极的X射线发射每11分钟一直脉冲，但从北极看到的X射线是不稳定的，增加和降低亮度 - 看似独立于南极的排放。

这使得木星特别令人费解。从未检测到我们的太阳系的其他天然气巨头，包括土星，从未检测到X射线极光。木星也与地球不同，我们星球北极和南极上的极光通常彼此镜像，因为磁场是相似的。

为了了解木星如何产生其X射线极光，研究人员团队计划将来自Chandra和XMM-Newton的新的和即将到来的X射线数据与NASA的Juno Mission的信息有关，目前在地球周围的轨道上。如果科学家可以通过与juno同时观察到的物理变化可以将X射线活动连接，他们可能能够确定生成Jovian极光和其他行星的关联X射线极光的过程。

一种理论，即X射线和juno观察可能有助于证明或反驳是木星的X射线极光是由木星磁场之间的边界的相互作用引起的，这是由行星内部的电流和太阳风产生的电流产生的，从太阳流出粒子的高速流动。太阳风和木星磁场之间的相互作用可能导致后者振动并产生磁波。带电粒子可以冲浪这些波浪并获得能量。这些颗粒与木星的大气碰撞产生了由Chandra和XMM观察到的X射线的明亮闪光。在这个理论中，11分钟的间隔将代表波浪沿着木星磁场线之一行进的时间。

Jovian北极和南极之间的行为的差异可能是由于两极可见性的差异引起的。因为木星的磁场倾斜，我们能够看到比南极罗的北极星北部。因此，对于北极，我们可能能够观察磁场连接到多个位置的区域，其中有几个不同的行驶时间，而对于南极我们只能观察磁场连接到一个位置的区域。这将导致北极的行为与南极相比出现不稳定。

更大的问题是Jupiter如何在其磁层中赋予粒子（由木星磁场控制的领域）制作X射线所需的巨大能量？只有用Chandra观察到的一些X射线发射，只有在JUPITER加速氧离子到这种高能量的情况下，当它们猛烈地与大气碰撞时，所有八个电子都被撕掉了。科学家希望确定这些颗粒的影响，这些颗粒在每秒数千公里的地球杆上坠入行星的极点，在地球上具有。这些高能量颗粒是否会影响何威的天气和其大气的化学成分？他们可以解释木星大气中某些地方发现的异常高温吗？这些是Chandra，XMM-Newton和Juno可能能够帮助在未来回答的问题。

一篇文章描述了这些结果出现在10月30日问题的自然天文学，由伦敦大学大学威廉邓恩领导。NASA位于阿拉巴马州汉斯维尔的马歇尔太空飞行中心负责管理NASA华盛顿州科学任务局的Chandra计划。位于马萨诸塞州剑桥市的史密森尼天体物理天文台控制着钱德拉的科学和飞行业务。

出版物：W.R.Dunn等，“Jupiter的北部和南射线极光的独立脉动，”自然天文学1,758-764（2017年）; DOI：10.1038 / S41550-017-0262-6

图片来源：X射线：NASA / CXC / UCL / W.DUNN等人，光学：南极：学分：NASA / JPL-CALTECH / SWRI / MSSS / GERALDEICHSTÄDT/SEÁNDORAN北极信用：NASA / JPL-CALTECH / SWRI / MSSS

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