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来自研究机构

木星的x射线极光是独立的脉冲

日期:
二零一七年十月三十日
来源:
伦敦大学学院
简介:
根据一项新的研究,木星强烈的北极光和南极光相互独立。
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根据伦敦大学学院领导的一项新研究,利用欧洲航天局的xmm -牛顿和美国宇航局的钱德拉x射线天文台,木星强烈的北极光和南极光相互独立。

这项研究今天发表在自然天文学爱博网站发现木星南极的高能x射线辐射持续每11分钟脉冲一次。与此同时,北极的太阳是不稳定的:亮度的增加和减少与南极无关。

这种行为不同于地球的南北极光,南北极光在活动上大致上是相互镜像的。其他类似的大行星,如土星,不会产生任何可探测到的x射线极光,这使得在木星上的发现特别令人费解。

“我们没想到会看到木星的x射线热点独立脉冲,因为我们认为它们的活动将通过行星的磁场协调。我们需要进一步研究木星是如何产生x射线极光的,美国宇航局的朱诺号任务对此非常重要,”主要作者威廉·邓恩(英国伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室和美国哈佛-史密森天体物理中心)解释说。

自2016年抵达木星以来,朱诺号任务一直在重写关于这颗巨大行星的大部分已知信息,但航天器上没有x射线仪器。为了了解x射线极光是如何产生的,研究小组希望将xmm -牛顿和钱德拉收集的x射线极光信息与朱诺号在探索产生木星极光的区域时收集的数据结合起来。

“如果我们能开始将x射线特征与产生它们的物理过程联系起来,那么我们就能利用这些特征来了解宇宙中的其他天体,比如褐矮星、系外行星,甚至中子星。这是了解整个宇宙的x射线的一个非常强大和重要的一步,我们只有在朱诺号与钱德拉和xmm -牛顿同时进行测量时才能做到这一点。”

朱诺号可能有助于证明或反驳的一个理论是,木星的极光是在木星磁场与太阳风相互作用时单独形成的。研究小组怀疑,木星的磁力线会振动,产生携带带电粒子的波,这些波会改变传播的速度和方向,直到它们与木星的大气层相撞,产生x射线脉冲。

2016年5月至6月和2007年3月,作者利用xmm -牛顿和钱德拉x射线天文台绘制了木星x射线发射的地图,并在每个极点确定了一个x射线热点。每个热点覆盖的面积都比地球表面大得多。通过研究每一种动物的行为模式,他们发现热点有非常不同的特征。

“木星x射线热点的行为提出了一个重要的问题,即是什么过程产生了这些极光。我们知道这是太阳风离子与氧和硫离子的结合,这些离子最初来自木星的卫星木卫一的火山爆发。然而,它们在产生x射线辐射方面的相对重要性尚不清楚,”合著者莉西亚·雷博士(兰开斯特大学)解释说。

“在这些观测中,尤其是在朱诺号在现场进行测量的时候,我发现特别吸引人的是,我们能够同时看到木星的两个极点,这是一个罕见的机会,上一次发生在10年前。比较两极的行为使我们能够更多地了解地球环境中复杂的磁相互作用,”合著者Graziella brandudi - raymont教授(UCL空间与气候物理学)总结道。

该团队希望在接下来的两年里继续追踪木星两极的活动,利用x射线观测活动与朱诺号一起,看看这种以前未被报道的行为是否普遍。

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故事来源:

材料所提供的伦敦大学学院注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. W. R. Dunn, G. brandudi - raymont, L. C. Ray, C. M. Jackman, R. P. Kraft, R. F. Elsner, I. J. Rae, Z. Yao, M. F. Vogt, G. H. Jones, G. R. Gladstone, G. S. Orton, J. A. Sinclair, P. G. Ford, G. A. Graham, R. Caro-Carretero, A. J. Coates。木星南北x射线极光的独立脉动自然天文学爱博网站, 2017;DOI:10.1038 / s41550 - 017 - 0262 - 6

引用此页

伦敦大学学院。“木星的x射线极光是独立脉冲的。”《科学日报》。科学日报,2017年10月30日。< www.koonmotors.com/releases/2017/10/171030123406.htm >。
伦敦大学学院。(2017.10.30)。木星的x射线极光是独立的脉冲。《科学日报》.2023年6月14日检索自www.koonmotors.com/releases/2017/10/171030123406.htm
伦敦大学学院。“木星的x射线极光是独立脉冲的。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2017/10/171030123406.htm(2023年6月14日访问)。

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