1. 首頁 > 生活百科 > >

天王星極光的發現為可居住的冰冷世界提供了線索

天王星


天王星極光的發現為可居住的冰冷世界提供了線索


2006年天王星北部紅外極光的藝術表現(用紅色標記) 。較暗的紅色位置表示確認的極光位置 ， 較暗的紅色用來標記可能的極光位置 。鳴謝:美國航天局、歐空局和M. Showalter
據萊斯特大學：萊斯特大學的天文學家首次證實了寒冷的天王星外部行星上存在紅外極光 。
這一發現可以揭示太陽系行星磁場背后的奧秘 ， 甚至可以揭示遙遠的世界是否有生命存在 。
自1992年開始調查以來，由科學技術設施委員會(STFC)支持的科學家小組已經獲得了天王星紅外(IR)極光的第一次測量結果 。雖然天王星的紫外線(UV)極光自1986年就被觀測到了，但是直到現在還沒有觀測到紅外線極光的確認 。科學家的結論已經發表在《自然天文學》雜志上 。
冰巨人天王星和海王星是我們太陽系中不尋常的行星，因為它們的磁場與它們自轉的軸不一致 。雖然科學家們還沒有找到對此的解釋，但線索可能就在天王星的極光中 。
極光是由高能帶電粒子引起的，這些粒子通過行星的磁場線向下聚集并與行星的大氣層碰撞 。在地球上，這一過程最著名的結果是南北極的奇觀 。在天王星這樣的行星上，大氣主要是氫和氦的混合物，這種極光將發出可見光譜以外的光，波長如紅外線(IR) 。
該團隊使用凱克II望遠鏡 ， 通過分析行星發出的特定波長的光來進行紅外極光測量 。由此，他們可以分析這些行星發出的光(稱為發射線)，類似于條形碼 。在紅外光譜中 ， 被稱為H3+的帶電粒子發出的線的亮度會根據粒子的冷熱以及這一層大氣的密度而變化 。因此，這些線條就像是地球內部的溫度計 。
他們的觀察揭示了天王星大氣中H3+密度的明顯增加，而溫度變化很?。庥牒焱餳獾拇嬖諞鸕牡繢胍恢?。這不僅有助于我們更好地了解我們太陽系外圍行星的磁場，還可能有助于識別適合生命存在的其他行星 。
主要作者艾瑪·托馬斯是萊斯特大學物理和天文學院的博士生，他說:“包括天王星在內的所有氣態巨行星的溫度都比模型預測的溫度高出數百開爾文/攝氏度，如果只是被太陽加熱，這給我們留下了一個大問題 ， 這些行星怎么會比預期的溫度高這么多？一種理論認為，充滿能量的極光是造成這種情況的原因，它產生熱量，并將熱量從極光推向磁赤道 ?！?br>“迄今為止發現的大多數系外行星都屬于亞海王星類，因此在體積上與海王星和天王星相似 。這也可能意味著相似的磁場和大氣特征 。通過分析與天王星磁場和大氣直接相關的天王星極光，我們可以預測這些世界的大氣和磁?。?從而預測它們是否適合生命 ?！?br>“本文是天王星30年極光研究的高潮，最終揭示了紅外極光，并開始了該行星極光研究的新時代 。我們的結果將繼續拓寬我們對冰巨極光的知識，并加強我們對太陽系、系外行星甚至我們自己星球的行星磁場的了解 。”
這些結果還可能讓科學家們了解地球上一種罕見的現象，即北極和南極交換半球位置，這被稱為地磁反轉 。
艾瑪補充說 ， “我們對這一現象沒有太多的研究，因此不知道這將對依賴地球磁場的系統產生什么影響，如衛星、通信和導航 。然而，由于旋轉軸和磁軸的獨特錯位，這個過程每天都在天王星發生 。對天王星極光的持續研究將提供數據，說明當地球展示未來磁極逆轉時，我們可以預期什么 ， 以及這對其磁場意味著什么 ?！?br/>