美国航天局“朱诺”号探测器（Juno）搭载的紫外光谱仪捕捉到木星黎明时分的一次壮丽的极光秀 。
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木星“黎明风暴”与地球极光（来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/UVS/STScI/MODIS/WIC/IMAGE/ULiège）
1994年“哈勃”太空望远镜首次发现了木星“黎明风暴” ， 那是一次椭圆形的极光 ， 仿佛围绕极点的椭圆形彩灯帷幕 ， 它会突然增亮和增宽 ， 出现时间很短暂但非常强烈 。 然而 ， 不管是“哈勃” ， 还是地面的望远镜 ， 我们只能从侧面观察木星的极光 ， 在夜晚一侧所发生的细节观察并不确切 。 虽然几十年来 ， 先后有“旅行者”号（Voyager）、“伽利略”号（Galileo）、“卡西尼”号（Cassini）等多个航天器飞掠木星 ， 但距离都相对较远 ， 且并没有飞过两极 ， 所以他们也都没看到过真正的完整的木星极光 。 而“朱诺”号环木星两极的轨道设计改变了这个情况 。
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“哈勃”望远镜拍摄的木星极光紫外照片（来源：JPL/NASA/STScI）
【木星|木星黎明时分上演华丽极光秀】研究人员发现 ， “黎明风暴”是在这颗气态行星的夜晚产生的 。 而木星有着很快的自转速度（一天只有约9小时50分钟） ， 于是 ， 随着木星的旋转 ， 逐渐酝酿中的黎明风暴也转到日照区 。 在那里 ， 这些复杂而又明亮的极光变得更加强烈 ， 向太空中辐射数千亿 ， 甚至上万亿瓦的紫外线 。 亮度的骤然增加意味着“黎明风暴”向木星高层大气释放的能量至少是典型极光的10倍 。
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“朱诺”号捕捉到的木星极光紫外图像（来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/UVS/ULiège）
研究人员认为 ， 这种情况与地球上被称为“磁层亚暴”或“亚暴”（magnetospheric substorm ， substorm）的陆地极光非常相似 。 所谓亚暴是指发生在地球夜半球太空区域的巨大能量瞬间释放现象 ， 由地球磁层（由地球磁场控制的空间区域）短暂扰动引起的 ， 与磁暴有所不同但又有联系 。 地球的亚暴每天可能发生2~3次 ， 每次持续时间约2小时 。 磁层亚暴会引起地球极区空间环境的剧烈变化 ， 对电离层产生强烈扰动 ， 可能影响地面短波通信或人造卫星与地面的通信 。
地球磁层亚暴和木星“黎明风暴”之间的相似性让人感到惊讶 ， 因为木星和地球的磁层是完全不同的 。 地球磁层来自于太阳风与地球磁场的相互作用 ， 而木星远离太阳 ， 太阳风的因素变得不那么重要 ， 磁层的贡献主要来自太阳系最“火爆”的卫星木卫一 。 木卫一上分布着数百座活火山 ， 喷发逃逸出来的粒子被电离 ， 并被这颗行星巨无霸的磁场俘获 ， 最后在极区被“点亮” 。
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“朱诺”号拍摄的木星极光（来源：NASA, ESA）
科学里的未知往往更有魅力 。 这些新发现将促使科学家们进一步研究极光形成的相似性与差异性 ， 从而更好地理解这些美丽的行星现象究竟是如何在不同的行星上发生的 。
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