色彩斑斓的土星極光從何而來？那是風創造的宇宙奇迹

據外媒報道，近日，一個國際天文學家小組在土星兩極的巨大極光背後發現了一種以前未知的機制。

研究人員發現，與迄今為止觀察到的任何其他行星不同，土星通過其自身大氣層内的旋風産生極光，而不僅僅是來自地球周圍的磁層——就像地球上的情況一樣。

這一新發現表明，土星擁有真正獨特的極光，而且它是唯一一個真正不辜負“北極光”這個名字的極光。此外，科學家表示，這個發現，可能會引發一些思考，行星上的局部大氣天氣效應如何影響極光産生？

當美國宇航局的“卡西尼号”（Cassini）探測器首次抵達土星時，它追蹤了來自該行星大氣層的無線電發射“脈沖”，試圖測量其批量旋轉速度。這樣做讓科學家們能夠确定這顆環狀行星的日長。

但是，令美國宇航局團隊感到驚訝的是，自從美國宇航局的旅行者2号——之前飛過土星的航天器在1981年進行讀數以來，該速率似乎已經發生了變化。這阻礙了研究人員計算這個遠離太陽的第六顆行星上一天的确切長度。

值得慶幸的是，科學家們确實開發了一種新方法，他們能夠在2019年确定土星一天的長度。他們利用土星環系統中重力引起的擾動，測量出一天的時間為10小時33分38秒。

現在，這項新的研究表明，為什麼測量土星日長如此困難，這與在該行星上發現的獨特類型的極光背後機制密切相關。

專家表示，如今知道，地球上的極光是由與來自太陽的帶電粒子流的互相作用驅動的。但其實，北極光（Aurora Borealis）這個名字源于“北風的黎明”（the Dawn of the Northern Wind）。這些觀測顯示，土星有一個真正的北極光——即有史以來第一個由行星大氣層中的風驅動的極光。

在這個新研究中，國際研究小組在2017年的一個月内繪制了土星電離層的不同流量。當把這些資料與土星無線電極光的已知脈沖相比較時，小組發現，該行星的極光是由其大氣層中的漩渦天氣模式産生的。他們還觀察到，這些是觀察土星可變旋轉率差異的原因。

題為Saturn's Weather-Driven Aurorae Modulate Oscillations in the Magnetic Field and Radio Emissions的相關研究論文發表在《地球實體研究通訊》（Geophysical Research Letters）上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL096492