科學(xué)家的研究回答了關(guān)于太陽(yáng)系最大行星木星的重大問(wèn)題
2014年，當(dāng)美國(guó)國(guó)家航空航天局的研究“朱諾”號(hào)宇宙飛船接近并進(jìn)入木星軌道時(shí)，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀進(jìn)行了一系列遠(yuǎn)紫外線觀測(cè)，回答拍攝到了極光。關(guān)于資料來(lái)源：uux.cn美國(guó)國(guó)家航空航天局、太陽(yáng)歐空局和萊斯特大學(xué)J.Nichols
（神秘的系最星木星地球uux.cn）據(jù)阿拉斯加大學(xué)費(fèi)爾班克斯分校（Rod Boyce）：關(guān)于木星的新發(fā)現(xiàn)可能有助于更好地了解地球自身的空間環(huán)境，并影響關(guān)于太陽(yáng)系最大行星的大行長(zhǎng)期科學(xué)辯論。
UAF地球物理研究所和UAF自然科學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)院的問(wèn)題教授Peter Delamere說(shuō)：“通過(guò)探索木星等更大的空間，我們可以更好地了解控制地球磁層的科學(xué)基本物理，從而改進(jìn)我們的研究太空天氣預(yù)報(bào)。”。回答
他說(shuō)：“我們失去了通信衛(wèi)星和電網(wǎng)資產(chǎn)，關(guān)于或者兩者兼而有之，太陽(yáng)這是系最星木星一個(gè)重大的太空天氣事件。”。大行
太空天氣是指由太陽(yáng)風(fēng)和地球磁場(chǎng)之間的相互作用引起的地球磁層擾動(dòng)。這些通常與太陽(yáng)風(fēng)暴和太陽(yáng)的日冕物質(zhì)拋射有關(guān)，這可能導(dǎo)致電網(wǎng)、管道和通信系統(tǒng)的磁波動(dòng)和中斷。
Delamere和一組合著者在AGU Advances上的一篇論文中詳細(xì)介紹了他們對(duì)木星磁層的發(fā)現(xiàn)。地球物理研究所研究副教授Peter Damiano、UAF研究生Austin Smith和Chynna Spitler以及前學(xué)生Blake Mino是合著者之一。
Delamere的研究表明，我們太陽(yáng)系最大的行星有一個(gè)磁層，其極地基本上由封閉的磁力線組成，但也包括新月形的開(kāi)放磁力線區(qū)域。磁層是一些行星所擁有的屏蔽層，它使大部分太陽(yáng)風(fēng)偏轉(zhuǎn)。
關(guān)于兩極開(kāi)放與封閉的爭(zhēng)論已經(jīng)持續(xù)了40多年。
開(kāi)放磁層是指在兩極附近有一些開(kāi)放磁力線的行星。這些是以前封閉的線，被太陽(yáng)風(fēng)打破，延伸到太空而不重新進(jìn)入地球。
這在木星上形成了一個(gè)區(qū)域，在那里，攜帶太陽(yáng)磁場(chǎng)線的太陽(yáng)風(fēng)直接與行星的電離層和大氣層相互作用。
在開(kāi)闊的磁力線上向行星移動(dòng)的太陽(yáng)粒子不會(huì)引起極光，而極光主要發(fā)生在封閉的磁力線上。然而，太陽(yáng)風(fēng)粒子在開(kāi)放場(chǎng)線上的能量和動(dòng)量確實(shí)會(huì)轉(zhuǎn)移到封閉系統(tǒng)。
地球的兩極有一個(gè)很大程度上開(kāi)放的磁層，極光發(fā)生在封閉的磁力線上。。正是這些開(kāi)放線路上傳輸?shù)哪芰繒?huì)擾亂電網(wǎng)和通信。
為了研究木星的磁層，德拉米爾利用美國(guó)國(guó)家航空航天局“朱諾號(hào)”飛船獲得的數(shù)據(jù)運(yùn)行了各種模型，該飛船于2016年進(jìn)入木星軌道，軌道為橢圓極軌道。
Delamere說(shuō)：“我們從未獲得過(guò)極地的數(shù)據(jù)，因此朱諾號(hào)在行星的極光物理方面具有變革性，并有助于進(jìn)一步討論其磁力線。”。
木星極光的特寫(xiě)顯示了三顆衛(wèi)星的極光足跡：木衛(wèi)一（沿著左手邊）、木衛(wèi)三（靠近中心）和木衛(wèi)二（木衛(wèi)三足跡的正下方和右側(cè)）。這些輻射在木星的磁場(chǎng)上流動(dòng)。資料來(lái)源：uux.cn美國(guó)國(guó)家航空航天局圖片，約翰·克拉克，密歇根大學(xué)
爭(zhēng)論始于1979年美國(guó)國(guó)家航空航天局的旅行者1號(hào)和旅行者2號(hào)飛越木星。這些數(shù)據(jù)使許多人相信，這顆行星的兩極有一個(gè)普遍開(kāi)放的磁層。
其他科學(xué)家認(rèn)為，木星的極光活動(dòng)與地球的極光活動(dòng)大不相同，這表明木星的兩極大多是封閉的磁層。長(zhǎng)期研究木星磁場(chǎng)的Delamere在2010年發(fā)表了一篇支持這一觀點(diǎn)的論文。
2021年，他是香港大學(xué)張斌的一篇論文的合著者，該論文通過(guò)建模表明，木星的磁層在兩極有兩個(gè)開(kāi)放磁場(chǎng)線區(qū)域。
該模型顯示了一組從兩極出現(xiàn)的開(kāi)放式磁力線，并在磁尾中向外拖到行星后面，磁尾是磁層中遠(yuǎn)離太陽(yáng)的狹窄淚滴狀部分。另一組從木星的兩極出現(xiàn)，在太陽(yáng)風(fēng)的作用下飛向太空。
Delamere說(shuō)：“張的結(jié)果為空?qǐng)鼍€區(qū)域提供了一個(gè)合理的解釋。”。“今年，我們?cè)贘uno數(shù)據(jù)中提供了令人信服的證據(jù)來(lái)支持模型結(jié)果。
“這是對(duì)張論文的一次重大驗(yàn)證，”他說(shuō)。
Delamere說(shuō)，研究木星對(duì)更好地了解地球很重要。
他說(shuō)：“從大的角度來(lái)看，木星和地球代表著光譜的兩端——開(kāi)放場(chǎng)線和封閉場(chǎng)線。”。“為了充分理解磁層物理，我們需要了解這兩個(gè)極限。”
Delamere的證據(jù)來(lái)自“朱諾號(hào)”飛船上的一臺(tái)儀器，該儀器揭示了一個(gè)極地區(qū)域，離子在該區(qū)域的流動(dòng)方向與木星的旋轉(zhuǎn)方向相反。
隨后的建模顯示，在張和Delamere在2021年的論文中提出的開(kāi)放場(chǎng)線附近，同一區(qū)域也有類(lèi)似的離子流。
Delamere的新論文總結(jié)道：“連接木星南北半球的[封閉]磁力線上的電離氣體會(huì)隨著行星旋轉(zhuǎn)，而連接太陽(yáng)風(fēng)的[開(kāi)放]磁力線上的電離氣體則會(huì)隨著太陽(yáng)風(fēng)移動(dòng)。”
Delamere寫(xiě)道，開(kāi)放磁力線的極性位置“可能代表了未來(lái)探索的旋轉(zhuǎn)巨磁層的一個(gè)特征”
其他貢獻(xiàn)者來(lái)自科羅拉多大學(xué)博爾德分校、約翰·霍普金斯大學(xué)、安德魯斯大學(xué)、安布里-里德?tīng)柡娇沾髮W(xué)、香港大學(xué)、得克薩斯大學(xué)圣安東尼奧分校、西南研究所和英國(guó)O.J.Brambles咨詢公司。
Delamere將于7月在明尼蘇達(dá)大學(xué)的外行星磁層會(huì)議上介紹這項(xiàng)研究。 |
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