地球美丽的霓虹色极光发生在太阳的带电粒子(太阳风)与行星的外层大气(电离层)碰撞时。虽然这种轰击可能给地球居民带来麻烦,但地球的磁场会捕获粒子并将其引导到两极上空。极光明亮发光,呈云和带状出现在天空中。
Europlanet Society 发布的新研究详细说明了另一种更奇怪的极光的原因,这种极光会定期用 X 射线笼罩水星。这种极光来自行星表面,而不是其上层大气,原因在一篇新论文中有描述。
“这是我们第一次目睹电子在水星磁层中被加速并沉降到行星表面,”日本宇宙航空研究开发机构的物理学家 Sae Aizawa 在一份声明中说道。
形影不离
这得益于“贝皮科伦坡”号太空任务的数据,这是一项由欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构联合进行的任务。
双方各资助了一个探测器——分别是水星行星轨道器和水星磁层轨道器,两者以对接的配置飞往该行星。它们将保持形影不离总共七年,直到 2025 年到达水星的最终轨道。
为了到达那里,联合探测器采取了一条曲折的路线,绕过地球和金星,然后滑向水星。在接下来的几年里,“贝皮科伦坡”号将进行几次飞掠以减速并为最终轨道做好准备。
X 射线雨
在 2021 年的第一次这样一次横扫任务中,这对探测器距离水星仅 125 英里,并使用等离子体仪器探测了太阳风中不同类型的带电粒子。“贝皮科伦坡”号还测量了行星相对较小的磁层——包括磁层顶和弓形激波,这是磁场与太阳风相遇的区域。数据显示,由于上述太阳风的强度,磁层处于异常压缩的状态。
研究人员后来得出结论,带电粒子从行星的暗面飞起,然后降落在晨曦面,从而释放 X 射线并产生极光。“与地球的磁层不同,水星的磁层不够强大,无法保护行星免受太阳风的侵袭。”
“虽然水星的磁层比地球的小得多,并且具有不同的结构和动力学,但我们证实,产生极光的作用机制在整个太阳系都是相同的,”Aizawa 说。
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