韋布望遠(yuǎn)鏡“捕獲”到海王星神秘極光

科技日?qǐng)?bào)訊 （記者劉霞）3月26日出版的《自然·天文學(xué)》雜志刊發(fā)論文稱，英國(guó)諾森比亞大學(xué)科學(xué)家通過分析美國(guó)國(guó)家航空航天局的詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡捕獲的圖像和數(shù)據(jù)，首次發(fā)現(xiàn)了海王星上神秘的極光活動(dòng)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅填補(bǔ)了太陽系極光觀測(cè)的空白，也為人類理解冰巨星開啟了一扇全新窗口。

當(dāng)來自太陽的高能粒子被行星磁場(chǎng)捕獲，并撞擊行星上層大氣時(shí)，碰撞過程釋放的能量會(huì)產(chǎn)生標(biāo)志性的輝光，極光現(xiàn)象由此上演。此前，科學(xué)家已在木星、土星和天王星上探測(cè)到極光，但一直未能捕捉并確認(rèn)海王星上的極光活動(dòng)。

研究團(tuán)隊(duì)解釋稱，海王星位于太陽系外緣寒冷而黑暗的區(qū)域內(nèi)，距離太陽約48億公里，只有韋布空間望遠(yuǎn)鏡搭載的近紅外光譜儀才能對(duì)海王星上的極光活動(dòng)進(jìn)行成像。

通過分析韋布的近紅外光譜儀數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了獨(dú)特的三氫陽離子的分子發(fā)射譜線。三氫陽離子由3個(gè)帶正電的氫離子組成，是木星、土星和天王星等氣態(tài)巨星上極光活動(dòng)的“分子指紋”。在韋布拍攝的海王星觀測(cè)圖像中，極光如青色的斑點(diǎn)點(diǎn)綴其間。他們還借助這批數(shù)據(jù)，表征了海王星上層大氣（電離層）的成分和溫度。

研究團(tuán)隊(duì)透露，海王星上的極光活動(dòng)，與地球、木星或土星上的大相徑庭。因?yàn)楹Ｍ跣堑臉O光活動(dòng)并不出現(xiàn)于其南北兩極地區(qū)，而是出現(xiàn)在其地理中緯度（類似于地球上的南極洲）地區(qū)。這是由于海王星的磁場(chǎng)軸線與其旋轉(zhuǎn)軸形成47度特殊夾角。由于極光活動(dòng)與磁場(chǎng)有關(guān)，海王星的極光因此偏離地理極點(diǎn)。