朱诺号新发现：“黑丝带”照片揭开木星磁赤道神秘面纱

这张图片显示了H3+亮度地图。

在这里，我们已经对木星的磁赤道进行了三种不同的测量。

第一个，蓝色(带最宽的)，是过去使用紫外线所估测的最好的，被认为是木星的赤道;

第二种，红色和黄色(中间带)是在这张地图上看到的黑丝带的位置;

第三个是“朱诺”号太空船最近新测量的磁赤道。

这个磁测量显示了暗带与木星的磁赤道之间的距离有多近。

(图源: University of Leicester)

围绕木星的微弱氢离子发射的暗带的发现，颠覆了人们此前对这颗巨大行星的磁赤道的看法。

由莱斯特大学领导的一个国际科学家小组利用NASA红外望远镜设备上的NSFCam仪器，在木星赤道附近发现了减弱的H3+辐射带，这是第一个证明电离层与木星磁场存在局部相互作用的证据。

这项研究发表在7月23日的《自然天文学》网站上。

过去，对木星电离层的研究几乎完全集中在这颗星球两极，观察极光。

这些观测结果表明，木星的电离层大部分相对平滑且无趣。

这项最新的研究开启了对整个电离层的研究，并表明木星电离层与我们所能观测到的一样复杂，我们的观测能够测量到的细节水平仍有待揭示。

它还表明，尽管地球和木星的大小和结构不同，但它们都有一个类似的带状物，围绕着地球的磁赤道绕行。

电离层是木星上层大气的电离部分。在这里，光电子与氢气分子之间的碰撞是H3+离子的重要来源。

对暗带的一种解释是，由于电子优先地沿着磁场线移动，这些光电子在移动到较低的高度时被从磁赤道转移到较高的纬度——留下了H3+减少产生的暗带。

美国宇航局“朱诺”号宇宙飞船最近的数据支持了这样的理论:这条带子是木星磁赤道的标志。

该研究的第一作者、莱斯特大学行星天文学副教授汤姆·斯泰拉德(Tom Stallard)博士说:“我们第一次在数据中看到暗色条带绕着木星旋转，我们确信我们在木星上看到了一些特别的东西。”

结果是如此令人吃惊而又清晰，让我们都感到惊讶，我们强烈地怀疑并推测这一特征是由木星的磁赤道造成的。

“这对我们来说是一个很大的安慰,在我们的论文发表几个月前，朱诺号探测器发布了第一个木星的磁模型,提供了前所未有的木星赤道的磁场的照片,并测量了磁赤道，几乎完全与我们的暗带一一对上。”

“我们的观察结果，加上朱诺太空船最近的测量结果，让我们感到惊讶。”

“木星的一些极光区域非常复杂，许多早期的模型预测会有一个非常复杂的磁赤道与之匹配，但是磁赤道的形状实际上更像地球。”

与朱诺合作的科学家认为，这可能表明木星磁场的复杂扭曲可能发生在木星相对较浅的深度。

我们的测量也支持这一点，因为即使赤道出奇的简单，我们在赤道和南极之间的电离层也看到了很多的复杂性。

这表明木星在这些区域的磁场比地球的磁场复杂得多。

它还表明，随着“朱诺号”进行更高分辨率的观测，它将继续揭示更精细的规模复杂性。

科学家们使用了13501张H3+在1995年到2000年间48个晚上拍摄的照片。

这有助于揭示木星复杂的中纬度磁场的变化速度，并为木星内部发生了什么提供深入了解。

这也表明，在过去的15年中，木星磁赤道的位置一直保持稳定，这两个独立的测量数据被分离出来。

这些观测发现了其他一些局部的黑暗区域，包括去年由同一组科学家确定为大寒斑的区域。

这个巨大的寒冷气旋也被认为是由这颗星球的磁场的影响引起的，它壮观的极光将能量以热量的形式向大气层输送，并在热球中形成一个冷却区域。