太阳与行星磁场的拔河比赛,木星、土星和天王星对太阳活动的反应比科学家预期的还活跃。木星反应更有趣,每月会遭遇数次太阳风猛烈冲击,压缩磁层,形成温度超过500°C的巨大高温区域。
雷丁大学(University of Reading)发现,2017年的太阳风事件冲击木星并压缩磁层,并形成高温区域,横跨木星一半圆周长,温度超过500°C。之后木星磁场与太阳风互动作用深入研究发现,这类事件可能每月发生两三次。过去十年,科学家对木星、土星和天王星研究愈深入,愈发现巨大行星不像我们想象的较能抵抗太阳影响──它们和地球一样脆弱。
木星温度投影,热点位于极区下方。(Source:论文)
地球已发展相当完善的系统关注太阳活动,有卫星与太阳望远镜持续观察太阳,关注太阳闪焰与日冕物质抛射,因这些现象会冲击地球磁场。强烈太阳风暴警报时,卫星与电力系统能尽早启动防护措施,保护系统。
此次木星加热“效应”则需依赖多次观测数据,来自夏威夷凯克二号望远镜(Keck II Telescope)及环绕木星运行的朱诺号(Juno)探测器。团队将观测数据与太阳风模型结合,以理解2017年木星热点如何形成。太阳风暴期间,太阳风有个密集区域(带电粒子组成)压缩木星磁层,在极区产生强烈极光加热,热量蔓延全木星,并将热气推向赤道。
这情况相当罕见。通常木星背景温度约350°C,从极区较高渐渐递减到赤道较低温,也是木星极光能量一般分布。故巨大热点每月出现两三次,代表某些特殊机制在运行。论文提出,磁层压缩可能加剧原本极光加热,并使超高温能量向赤道扩散。另一种可能是:也许有某种大气静止区域,由木星磁层与电离层连接造成,可能就是每月热区出现的成因。
(首图来源:NASA/ESA/STScI)