复杂的“拉锯战”点亮了木星上层大气的极光
【菜科解读】
复杂的“拉锯战”点亮了木星上层大气的极光
据cnBeta：莱斯特大学的一项新太空研究首次揭示了一个复杂的“拉锯战”点亮了木星上层大气的极光，该研究结合了美国宇航局（NASA）的朱诺号探测器和哈勃太空望远镜的数据。
这项研究发表在《地球物理学研究杂志：空间物理学》上，描述了由木星的快速旋转和其卫星木卫一伊奥上的火山释放的硫和氧所驱动的微妙的电流循环。
来自莱斯特大学物理和天文学学院的研究人员使用了来自朱诺号的磁场调查（MAG）的数据，该调查从围绕这颗气态巨行星的轨道上测量木星的磁场，以及来自哈勃太空望远镜携带的太空望远镜成像光谱仪的观测。
他们的研究提供了最有力的证据，表明木星强大的极光与一个电流系统有关，该电流系统是与磁层中的物质进行“拉锯战”的一部分，磁层是由该行星的巨大磁场主导的区域。
Jonathan Nichols博士是莱斯特大学行星极光专业的讲师，也是该研究的通讯作者。
他表示：“二十多年来，我们已经有了将这些电流和木星强大的极光联系起来的理论，能够通过在数据中寻找这种关系来最终检验这些理论是如此令人兴奋。
当我们将一个与另一个绘制成图时，当我看到这种联系是如此清晰时，我几乎从椅子上摔下来。
”
“发现这种关系是令人激动的，因为它不仅帮助我们理解木星的磁场是如何工作的，而且也帮助我们理解围绕其他恒星运行的行星的磁场，对于这些行星，我们以前曾使用过同样的理论，现在又有了新的信心。
”
尽管木星体积巨大--其直径是地球的11倍以上--但它大约每9个半小时旋转一次。
木卫一的大小和质量与地球的卫星相似，但它围绕木星运行的平均距离为422,000公里；大约远了10%。
木卫一有400多座活火山，是太阳系中地质最活跃的天体。
科学家们长期以来一直怀疑木星的极光与木卫一以每秒数百公斤的速度喷出的物质之间存在关系，但朱诺号捕获的数据证明是不明确的。
NASA喷气推进实验室（JPL）的Scott Bolton博士是朱诺号任务的首席调查员。
他说：“这些关于木星极光如何工作的令人兴奋的结果，证明了将哈勃的地球观测与朱诺的测量相结合的力量。
HST的图像提供了广泛的概述，而朱诺号则进行了近距离的调查。
他们共同组成了一个伟大的团队！”
从木卫一释放出来的大部分物质被木星快速旋转的磁场推动着离开木星，当它向外移动时，它的旋转速度趋于减慢。
这导致了一场电磁“拉锯战”，在这场“拉锯战”中，木星试图通过一个流经行星上层大气和磁层的电流系统来保持这些物质以其旋转速度旋转。
流出行星大气层的电流部分，由沿磁场线向下发射的电子带入大气层上部，被认为是驱动木星的主要极光发射。
然而，在朱诺号到来之前，这个想法从未被测试过，因为之前没有任何带有相关仪器的航天器在木星附近绕行。
而当朱诺号在2016年抵达时，并没有报告这样一个电流系统的预期特征--虽然后来发现了这样的特征--朱诺号任务的巨大惊喜之一是表明木星极区上方的电子的性质比最初的预期要复杂得多。
研究人员将木星主要极光发射的亮度与在朱诺任务的早期阶段从太阳系最大行星的磁层中流走的电流的同步测量进行了比较。
这些极光是用地球轨道上的哈勃太空望远镜上的仪器观测的。
通过比较黎明时分对电流的测量和木星极光的亮度，研究小组证明了极光强度和磁层电流强度之间的关系。
Stan Cowley是莱斯特大学太阳-行星物理学的名誉教授，也是这项研究的共同作者，他研究木星强大的极光已有25年。
Cowley教授补充说：“有了朱诺号航天器五年多的在轨数据，再加上来自HST的极光成像数据，我们现在有了详细研究木星外部等离子体环境的整体物理学的材料，而且现在正在进行的朱诺号的扩展任务也会带来更多的材料。
我们希望在我们这篇论文之后，会有更多的论文来探索这个新的科学理解的宝库。
”
木星的第二个卫星到底谜团？哪里或许存在相似鱼类的生命体
科学家们对木星的第二个卫星的研究表明，木星的第二个卫星是太阳系中最可能存在液态水的行星之一，这也让它成为了科学家们关注的焦点。
据研究表明，木星的第二个卫星的地表覆盖着一层厚达数十公里的冰层。
而在冰层之下，存在着一个很大的液态水海洋。
这个海洋的体积据估计大约是地球海洋总量的两倍左右，也就是说，木星的第二个卫星上的水资源很大。
从远处看，木星的第二个卫星的表面上似乎有许多长长的条纹，但实际上这些条纹是冰面上的裂隙。
这些裂隙中充满了一种未知的污染物，科学家称之为“棕色浆糊”。
除了这些裂隙以外，木星的第二个卫星的表面还有许多地形各异的地形，这些地形大多是由于木星的第二个卫星的冰壳漂浮在液态水构成的海洋之上，木星的很大引力会产生潮汐力，从而周期性地拉伸和扩张木星的第二个卫星的冰壳。
由于液态水是地球生命诞生所必需的条件，因此科学家们也一直在探索木星的第二个卫星上是否存在生命。
已经有一些科学家提出，木星的第二个卫星的液态海洋中可能存在着与地球类似的生命体。
他们认为，如果木星的第二个卫星的海洋中存在比地球海洋总量还多两倍以上的水量，那么那里应该存在一套固定的氧气创造机制，并且那里的海洋含有的氧气程度也要比地球海洋中的氧气含量高。
而他们还通过计算机模型模拟出了海洋中坑内存在的状况，据估计将会有上百万吨的鱼类存在。
科学家们还研究发现，木星的第二个卫星上的生命可能来自彗星。
通过模拟撞击实验，科学家们表明，一颗直径为5公里左右的彗星撞击可以打破木星的第二个卫星上厚厚的冰层，从而为早期生命进入木星的第二个卫星的冰下海洋制造了可能。
虽然目前大多数科学家认为，在太阳系内，地外生命的存在概率极小，但是未来的宇宙探索或许有望揭开这个秘密。
而到目前为止，对于木星的第二个卫星这颗星球，它的独特性和很大的水资源仍然让科学家们充满着无限的探索热情。
在太阳系，和地球类似的天体非常多。
跟着人类科技的先进，我们总算知道，地球只是一颗一般的行星，在太阳系，和地球类似的天体非常多。
即使脱离太阳系，在世界中，行星这种天体也是无处不在，而且广泛比地球大得多，甚至也比 太阳系最大的行星 木星大。
关于体积和木星类似、又距离宿主 恒星 非常近的一类系外行星，科学家统称为热木星。
到目前为止，人类现已发现了几百颗热木星。
而这种天体的总数，实际上要更多。
根据天文学家预算， 银河系 内至稀有1000亿颗行星，其间7%是热木星。
这个份额看起来不大，可是终究基数大，算下来估计也有70亿，和地球上的人口差不多了。
那么，世界中的热木星为何叫“热”木星呢？它们究竟有多热呢？ 首要，它们距离自己的宿主恒星非常近。
太阳系内最内侧的行星是水星，距离太阳姑且有5800万公里。
而热木星，最近的甚至或许只需几百万公里。
由于它们距离宿主恒星如此之近，导致许多热木星处于潮汐确认情况，也就是说，它们和月亮相同，只需一面可以朝向自己的宿主恒星。
离宿主恒星很近、潮汐确认，导致了热木星表面温度极高，过1000℃那是常有的事，甚至最高的还有逾越4000℃的。
相比之下，有些比较小的恒星，或许还没有这么热。
而热木星的本质和木星相同，是以气体为主的巨行星。
我们知道，热胀冷缩的现象在气体的情况下表现得尤为显着。
因此，热木星广泛非常疏松，尽管有许多热木星质量还没有木星大，可是体积却逾越了木星。
这也导致了另一个效果，最外层的气体很暗淡，影响了它们凌日的作用，因此科学家也很难判别它们的直径究竟有多少。
可是，问题在于：尽管温度很高，这些热木星的体积好像也大得有点过火啊，热胀冷缩有这么强的作用吗？ 有一些科学家指出：热木星的内部，或许也存在热源。
在宿主恒星的炙烤下，热木星表面温度急剧升高。
当温度提升到1500K之后，它内部的钠、钾等元素就会被电离。
而在星球表面的风的作用下，这些带电粒子就会在它们的磁场内部高速移动。
我们知道，磁是可以生电的，它们不断切开磁感线，就会发生电流。
而电流会发生出热量，在内部给热木星加温。
就这样，本来外界环境就极热，内部又像是一个电烤箱，热木星就会大幅胀大，变成了今天的姿态。
那么，已然热木星只需一面朝向宿主恒星，另一面永久处于黑私自，它的不好是否就比较“凉快”呢？ 绝非如此。
我们知道，木星的表面布满了林林总总的条纹，菜叶说说，实际上都是木星表面的风暴。
热木星在这一点也是和木星非常类似的，它们表面空气活动速度非常快，所以正面的超高温空气很快就会被吹到不好。
就这样，不好也变成了阴间一般的酷热世界。
