土星上發現神秘極光，與任何已知極光不同(上)

2003年從國際空間站拍攝到的地球綠色極光在舞動。地球、木星和土星均有耀眼的極光

【搜狐科學消息】 據英國《每日郵報》報道，近日英美等科學家利用卡西尼號上的紅外線設備發現了土星上極其美麗的新極光，科學家們稱新發現的極光與太陽系內任何已知的行星極光不同，他們對此困惑不解。

此次任務是「卡西尼－惠更斯」土星探測計劃的一部分。「卡西尼－惠更斯」土星探測計劃是美國宇航局、歐洲航天局和意大利航天局聯合開展的一個合作項目，主要任務是對土星及衛星進行空間探索。

其中「卡西尼」號探測器是由美國方面設計製造的軌道探測器，主要承擔對土星及其衛星的空間探索；「惠更斯」號是卡西尼號攜帶的子探測器，它是歐洲航天局設計製造的著陸器，主要承擔對土星最大衛星--土衛六表面的探測。

此次美國國家航空航天局土星探測船卡西尼號在土星北極地區拍攝到了青綠色的神秘極光，如同地球北極之光。英國萊斯特大學從事卡西尼號資料研究工作的科學家湯姆-斯塔拉德稱，「我們從未在別的地方見到過這樣的極光。它覆蓋了土星極地一塊巨大的區域，而根據當前對土星極光形成的觀點，這一區域應該是空的。所以在這裡發現明亮的極光真是一個想不到的驚喜。」

極光是由於沿磁場線的帶電粒子流進入行星大氣層所致。在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為"太陽風"。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流。太陽風在地球上空環繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏斗，尖端對著地球的南北兩個磁極，因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"沉降，進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣，受到太陽風的轟擊後會發出光芒，形成極光。在南極地區形成的叫南極光。在北極地區形成的叫北極光。

而木星和土星的許多極光是由於帶電粒子被它們的磁場環境捕獲所致，但這不是所有極光形成的原因。木星的主要極光環由木星磁場環境的內在相互作用造成，其大小保持恆定。木星極地電場能夠捕獲它所發現的帶電粒子並把它們吸入到大氣層中。這些帶電粒子的來源即包括太陽風，同時還有木星衛星愛莪的一個豐富粒子來源，它能夠噴射出氧和硫離子進入到木星旋轉的磁場。 這些離子進入到木星的兩極，因為那裡的電場把它們拋向木星大氣的下面。在進入大氣層時，粒子的電子首次被它們遇到的分子所剝離，但當它們的速度降低下來後，它們再次獲得電子。這種『電荷交換反應' 產生了強烈的x射線極光。而土星的主要極光是由太陽風引起，極光的大小隨太陽風的改變而劇烈變化。然而，最新發現的土星極光均不屬於這兩種情況。

此次利用紅外線設備新發現的極光出現在美國航空航天局的哈勃太空望遠鏡看不到的區域。卡西尼號在飛臨土星極地區域時觀測到了這一極光。

在紅外線下，這一極光有時會瀰漫在從82度以北一直到越過極地的區域。在45分鐘的時間裡，這種新的極光不斷地變化，甚至會消失。倫敦大學學院卡西尼號科學家Nick Achilleos說，「土星的磁氣圈以及它與太陽風及土星大氣相互作用的方式很特別，簡直無法預料。」