海王星詭異之光的首次圖像終于揭示了失蹤的極光

太陽系中最難以捉摸的行星極光終于以其柔和的光芒展現(xiàn)出來。

遠(yuǎn)離太陽和地球的天藍(lán)色行星海王星被捕捉到，當(dāng)粒子在其朦朧的大氣中相互作用時(shí)，它在近紅外光下閃閃發(fā)光。

這是第一次在太陽系已知最外層的行星上拍攝極光，這要?dú)w功于 JWST 強(qiáng)大的近紅外光譜儀的靈敏度。

最后，布景完成了。極光在太陽系的每一顆行星上都可以看到，這表明這種現(xiàn)象不僅普遍存在，而且是行星與太陽相互作用的一個(gè)特征。

但是，這種現(xiàn)象確實(shí)會(huì)根據(jù)它出現(xiàn)的世界而看起來非常不同。地球上的極光是最壯觀的，一個(gè)照亮天空的色彩當(dāng)太陽風(fēng)中的粒子撞擊地球磁場時(shí)，它們?nèi)缬挈c(diǎn)般落入高層大氣中。

這些傳入的粒子與大氣中的常駐粒子之間的相互作用會(huì)導(dǎo)致光跳舞。

木星擁有太陽系中最強(qiáng)大、最有活力的極光，強(qiáng)紫外線的永久帽.實(shí)際上，它的四個(gè)最大的衛(wèi)星都有極光太。土星同樣有紫外線極光如火星公司.金星具有綠色極光，很像地球上看到的極光.

汞的 Aurora 也許是最奇怪的;因?yàn)樗鼪]有大氣層，所以極光表現(xiàn)為太陽粒子與表面礦物相互作用產(chǎn)生的 X 射線熒光.

很長一段時(shí)間以來，尚不清楚極光活動(dòng)（如果有的話）可能存在天王星和海王星，離太陽很遠(yuǎn)：天王星的軌道距離大約是太陽和地球之間距離的 19 倍，而海王星的軌道大約是 30 倍。

2023 年，對(duì)檔案數(shù)據(jù)的分析證實(shí)了天王星赤道存在紅外極光.現(xiàn)在，JWST 數(shù)據(jù)已經(jīng)證明海王星存在類似的極光。

2023 年，太空望遠(yuǎn)鏡獲得了海王星大氣的詳細(xì)光譜，揭示了三氫陽離子 （H₃⁺） – 與極光相關(guān)的帶正電的三氫氫形式。

通過追蹤 H 的濃度₃⁺在海王星的天空中，由英國諾森比亞大學(xué)的亨里克·梅林 （Henrik Melin） 領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)能夠繪制出這顆行星極光的位置。

有趣的是，海王星磁場的一個(gè)怪異意味著它的極光并不在地球上出現(xiàn)的位置。我們星球的磁場線圍繞兩極會(huì)聚;當(dāng)太陽粒子被吹走并傾倒到大氣中時(shí)，高緯度地區(qū)是傾倒的焦點(diǎn)。

海王星和天王星都有非?；靵y、不平衡的磁場。在海王星上，太陽粒子的傾倒點(diǎn)靠近地球赤道，而不是兩極。

JWST 對(duì)遙遠(yuǎn)冰巨星溫度的測量也揭示了為什么我們很難探測到海王星的極光。旅行者 2 號(hào)測量報(bào)告的海王星溫度——唯一接近過這顆行星的人造航天器——遠(yuǎn)高于 JWST 檢測到的溫度，這表明該行星自 1989 年以來已經(jīng)顯著冷卻。

更冷的溫度意味著更暗的極光。之前關(guān)于海王星可能的極光的預(yù)測是基于不準(zhǔn)確的溫度，因此科學(xué)家們一直在尋找錯(cuò)誤的東西。

這一發(fā)現(xiàn)為我們提供了一種新的解釋工具，不僅是太陽系中非常不同的世界中的單一現(xiàn)象所表現(xiàn)出的多樣性，而且在圍繞外星恒星運(yùn)行的其他世界上也可以表現(xiàn)出來。

“由于最常檢測到的太陽系外行星類型是海王星大小的，而且海王星缺乏天王星的極端季節(jié)，”研究人員在他們的論文中寫道，“這些觀測為探測我們銀河系中最常見大小的世界上的大氣層與磁層相互作用提供了新的診斷。

該研究已發(fā)表在自然天文學(xué).

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