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钱德拉观测显示太阳风暴触发木星的北极光

发布时间:2018-05-15

em利用来自美国宇航局钱德拉X射线天文台的数据,天文学家发现,太阳风暴通过产生新的X射线极光触发木星强烈的“北极光”,该极光比正常情况亮八倍,比地球极光强百倍。北欧化工< / EM>

这是木星的X射线极光第一次在太阳巨大风暴抵达地球时进行了研究。这个戏剧性的发现补充了美国宇航局今年夏天的朱诺任务,旨在了解太阳系中两个最大结构 - 木星磁场控制的空间区域(即其磁层)和受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存在持续的权力斗争。我们想要了解这种互动以及它对这个星球的影响。通过研究极光如何变化,我们可以发现更多关于木星磁场控制的空间区域,以及是否或如何受太阳影响。理解这种关系对整个星系中无数的磁性物体很重要,包括系外行星,褐矮星和中子星,“UCL Mullard空间科学实验室的主要作者和博士生William Dun解释道。

太阳不断在太阳风中向太空中喷射粒子流。当巨大的风暴爆发时,风变得更加强烈,压缩了木星的磁层,并通过太空以200万公里的太阳风移动了它的边界。研究发现,在边界的这种相互作用触发了木星的北极光中的高能X射线,其覆盖的面积大于地球表面。

今天发表在“地球物理研究杂志 - 空间物理学”上,随着美国宇航局的朱诺太空船在今年夏天开始执行任务时接近木星,这一发现就出现了。 Juno于2011年推出,旨在揭开木星起源的秘密,帮助我们了解包括地球在内的太阳系如何形成。

作为使命的一部分,朱诺将研究木星与太阳和太阳风的关系,研究它的磁场,磁层和极光。 UCL团队希望通过使用欧洲航天局的X射线空间天文台,XMM-Newton和美国宇航局的钱德拉X射线天文台收集补充数据,来了解X射线是如何形成的。

“将木星的新发现与地球已知的新发现进行比较,将有助于解释太阳风如何被与地球磁层相互作用的太阳风驱动。对木星的气氛如何受太阳影响的新见解将有助于我们描述系外行星的气氛,为我们提供线索,让我们知道一颗行星是否有可能支持我们所知道的生命,“研究主管Graziella Branduardi-Raymont教授说,UCL Mullard空间科学实验室。

太阳风暴对木星极光的影响是通过监测2011年10月两次11小时观测期间发射的X射线来追踪的,当时预计行星际日冕物质射出将从太阳到达地球。科学家们使用收集的数据构建球形图像,以查明X射线活动的来源并确定在不同时间点进一步调查的区域。

威廉邓恩补充说:“在2000年,最令人惊讶的发现之一是在与地球旋转​​的极光中的一个明亮的X射线”热点“。它每45分钟就会爆发一次X射线,就像行星灯塔一样。 2011年太阳风暴到来时,我们看到热点脉冲更快,每26分钟增亮一次。我们不确定是什么原因导致了这种速度的增加,但是,因为它在风暴中加速,我们认为这些脉动也与太阳风以及明亮的新极光相连。“

今天由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的Tomoki Kimura和UCL研究人员合作撰写的另一项研究报告称,X射线极光响应更安静的太阳风“阵风”,加深了木星与太阳风。

由UCL牵头的研究还涉及美国宇航局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,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和密歇根大学。它受到科学技术设施委员会(STFC),美国国家航空航天局,自然与环境研究委员会(NERC)和日本科学促进会(JSPS)的资助。

出版物:William Dunn等人,“ICME对Jovian X射线极光的影响”,地球物理研究期刊:空间物理,2106; DOI:10.1002 / 2015JA021888

来源:伦敦大学学院