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哈伯望远镜拍摄土星巨大极光,覆盖面积约地球直径 3 倍

2024-11-01 209

哈伯望远镜这回带来了土星北极精彩的极光秀照片及影片,亮度在黎明和午夜之前达到巅峰。

极光不是地球特有自然奇景,太阳系其他行星如木星、土星、天王星、海王星等都有极光,甚至一些系外行星、棕矮星经调查似乎也有极光活动证据,比如距离太阳 20 光年远的神秘天体 SIMP J01365663 + 0933473。

不过不同行星的极光形成机制也略有小别,比如地球极光是因太阳风带电粒子沿着磁场线汇集到南北极地区,接着与大气层中各种气体原子相互碰撞而产生,但木星的永驻极光并非由太阳风引起,而是尚未发现的神秘机制(可能是与木卫一的互动作用)。

最重要的,无论木星、天王星、海王星还是土星,我们都无法在可见光波长下看见它们的极光,因此必须靠望远镜拾取紫外光波段,再后制成新的复合图像。

这一次,科学家便展现利用哈伯太空望远镜成像光谱仪(Space Telescope Imaging Spectrograph,STIS),于 2017 年夏至后几个月所捕捉的土星极光,虽然照片中极光看起来很蓝,但它实际上人眼不可见;此外,图像中我们看到的极光覆盖面积,相当于地球直径 3 倍。

哈伯望远镜成像光谱仪为多功能仪器,能检测从近红外光到紫外光的波长范围。光谱仪简单说是将望远镜聚集的光“重新展开”以进行分析,好确定天体的特性如:化学成分及丰度、温度、径向速度、转速和磁场等。

这次科学家推测土星极光与太阳风有关,因为其变化深受太阳风和土星快速旋转影响,持续时间仅 11 小时,亮度则在黎明和午夜之前达到顶峰。透过分析极光的变化,科学家能学习越来越多各行星磁场机制的异同知识。新研究发表在《地球物理研究快报》。

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(首图来源:欧洲太空总署)

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2019-03-12 17:31:00

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