天王星上的紅外極光首次被證實(shí)
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一幅藝術(shù)家對(duì)疊加在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡天王星照片上的新發(fā)現(xiàn)的紅外極光的印象。(圖片來源:uux.cn/NASA/ESA/m . Showalter(SETI Institute))
（神秘的星上地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（基思·庫珀）：天文學(xué)家利用夏威夷莫納克亞山上巨大的凱克II望遠(yuǎn)鏡的存檔數(shù)據(jù)，首次成功地瞥見了天王星的外極紅外極光。
就像地球上的光首極光一樣，天王星上的次被極光是由乘著太陽風(fēng)的帶電粒子與地球磁場相互作用而產(chǎn)生的，并沿著磁場線流向磁極。證實(shí)當(dāng)它們進(jìn)入天王星的天王大氣層時(shí)，帶電粒子與大氣分子碰撞，星上導(dǎo)致這些分子發(fā)光。外極
在地球上，光首極光來自氧原子和氮原子的次被碰撞，顏色主要是證實(shí)紅色、綠色和藍(lán)色。天王然而，星上在天王星上，外極占主導(dǎo)地位的大氣氣體是氫和氦，其溫度比地球上低得多。這導(dǎo)致天王星的極光主要在紫外和紅外波長。
天王星上的紫外線極光最早是在1986年由美國宇航局的旅行者2號(hào)探測器看到的，該探測器當(dāng)年飛過天王星。用了將近40年才探測到它的紅外對(duì)應(yīng)物。
英國萊斯特大學(xué)研究生艾瑪·托馬斯領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家利用2006年凱克II近紅外光譜儀(NIRSPEC)的數(shù)據(jù)，確定了H3+分子的發(fā)射線。H3+是一種三氫陽離子，包含三個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)電子，這意味著它帶正電荷。
天王星發(fā)射是分子氫電離的結(jié)果，并在與帶電粒子碰撞后形成H3+陽離子，發(fā)射在北極上空產(chǎn)生紅外極光。本質(zhì)上，托馬斯的團(tuán)隊(duì)看到了天王星的北極光。
指示天王星上極光活動(dòng)的H3+發(fā)射的凱克II NIRSPEC觀測。(圖片來源:uux.cn/W. M .凱克天文臺(tái)/托馬斯等人)
托馬斯在一份聲明中說:“包括天王星在內(nèi)的所有氣態(tài)巨行星的溫度都比模型預(yù)測的僅由太陽加熱的溫度高出數(shù)百開爾文/攝氏度，這給我們留下了一個(gè)大問題，即這些行星如何比預(yù)期的溫度高得多?！薄耙环N理論認(rèn)為，充滿能量的極光是造成這種情況的原因，它產(chǎn)生熱量，并將熱量從極光推向磁赤道。”
極光可能有助于解決的另一個(gè)謎是，為什么天王星(和海王星)的磁場與它們的旋轉(zhuǎn)軸錯(cuò)位如此之大——在天王星上，錯(cuò)位是59度。因?yàn)闃O光描繪了行星的磁場結(jié)構(gòu)，它與大氣層的上層(電離層和熱層)相聯(lián)系，進(jìn)一步的研究可能會(huì)揭示這種錯(cuò)位起源的隱藏線索。
這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在10月23日的《自然天文學(xué)》雜志上。