紅外極光首次在天王星上得到證實(shí)

在近20年前的數(shù)據(jù)中，科學(xué)家們終于證實(shí)了紅外極光的存在，在北部地區(qū)發(fā)光天王星.

這一發(fā)現(xiàn)使天文學(xué)家能夠填補(bǔ)關(guān)于天王星極光的一些未知數(shù)，并可能揭示為什么這顆行星比它應(yīng)該的溫度高得多，離太陽如此之遠(yuǎn)。

“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)測的溫度高出數(shù)百開爾文/攝氏度，如果只是被太陽加熱，這給我們留下了一個(gè)大問題，即這些行星為什么比預(yù)期的要熱得多？”天體物理學(xué)家艾瑪·托馬斯（Emma Thomas）說英國萊斯特大學(xué)。

“一種理論認(rèn)為，高能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向下推向磁赤道。

當(dāng)高能粒子通常沿著磁力線加速向行星移動(dòng)時(shí)，就會產(chǎn)生極光，并且當(dāng)粒子落在行星上時(shí)，它們通常在其大氣層中相互作用。這種相互作用產(chǎn)生的電離會產(chǎn)生輝光。

它們遠(yuǎn)非地球獨(dú)有的現(xiàn)象，盡管它們在不同的世界看起來非常不同。

木星強(qiáng)大的、永久的極光在紫外線下燃燒，也是如此火星上的人.金星' 是與地球的綠色相似.汞沒有大氣;它的極光表現(xiàn)為X射線熒光來自地表的礦物質(zhì).

自1986年以來，我們已經(jīng)知道天王星上有紫外線極光，甚至可能有一個(gè)X射線組件.科學(xué)家們認(rèn)為，它一定也有紅外極光，就像在木星上看到的極光一樣。土星.然而，盡管他們自1992年以來一直在尋找，但這種光芒的證據(jù)已被證明是難以捉摸的。

可悲的是，盡管天王星探測器很少，但托馬斯和她的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，我們可能在沒有意識到的情況下檢測到了紅外極光發(fā)射。

2006年，NIRSPEC近紅外光譜儀凱克天文臺的儀器（近紅外SPECtrograph）用于收集6小時(shí)的天王星觀測數(shù)據(jù)。正是在這里，研究人員決定尋找。

他們仔細(xì)研究了224張圖像，尋找特定粒子電離的跡象三原子氫（H₃⁺).這種粒子的發(fā)光強(qiáng)度隨溫度而變化，這意味著它可以用來測量某物的熱度或冷度。

但是當(dāng)研究人員發(fā)現(xiàn)H的跡象時(shí)₃⁺在他們的數(shù)據(jù)中，他們發(fā)現(xiàn)它的密度增加了，而沒有改變地球大氣層的溫度。

這與天文學(xué)家期望通過紅外極光看到的高層大氣電離的增加是一致的。因此，他們說這個(gè)簽名最終代表了在天王星大氣層中發(fā)現(xiàn)了紅外極光。

由于極光與大氣層和天王星的磁場有關(guān)，這一發(fā)現(xiàn)增加了一些信息，可能有助于我們更好地了解這顆行星的一些奇怪的奧秘。例如，它的磁場是有點(diǎn)熱鬧– 不僅側(cè)向傾斜，而且不對稱。

它可以幫助我們更好地理解豐富托馬斯說，在更廣闊的銀河系中，海王星和天王星般的世界，并評估它們是否適合生命。這是因?yàn)槲覀兛梢匝芯窟@些外星世界的發(fā)光方式，根據(jù)我們對天王星的觀察，得出關(guān)于它們自己的大氣層和磁層的推論。

“這篇論文是天王星30年極光研究的結(jié)晶，它終于揭示了紅外極光，并開始了對地球極光研究的新時(shí)代。她說.

“我們的研究結(jié)果將繼續(xù)拓寬我們對冰巨極光的了解，并加強(qiáng)我們對太陽系，系外行星甚至我們自己的星球的行星磁場的理解。

該研究已發(fā)表在自然天文學(xué).

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