几十年来 , 极光中存在大量的能量 。
但是为了从怀疑到确定 , 天文学家需要一张地图:具体来说 , 就是气态巨行星和冰态巨行星的热图 。
有了热图 , 天文学家就可以看到最高温度是否可以叠加到极光上 , 以及这种热量是否在整个星球上扩散 。
2017年 , 在围绕土星运行了13年之后 , NASA的卡西尼号航天器在反复潜入土星和土星环之间时 , 对该行星进行了22次绕行 。
当时航天器在土星的云层中燃烧起来 , 让卡西尼号对这个世界有了前所未有的近距离观察 。
当卡西尼号接近土星时 , 它透过该行星的大气层 , 窥视着外面明亮的星星 。
来自这些恒星的光线似乎根据光线穿过的大气层的密度而变化 。
气体的密度和温度是相关的 , 因此研究人员使用了几十次这样的测量 , 即所谓的恒星掩星 , 为土星上层大气的白天和夜晚制作了详细的热图 。
当时的热图显示了极光周围的热峰值 , 以及向赤道方向温度的缓缓下降 。
当然 , 这似乎是极光在发挥作用 。
但专家认为 , 如果在土星上的能量再分配理论是正确的 , 它也必须在木星上起作用 。
最新的研究发现 , 专家认为的似乎是正确的 。
将木星的上层大气发热归因于它自己的极光也需要一张热力图 。
但是制作这样一张地图并非易事 。
这个星球混乱的上层大气每周都在变化 , 任何热流的证据随时都会消失 。
研究人员需要的是在一个相对短暂的时间内制作的全球热力图--一个显示几个小时内热力流动的地图 。
因此 , 研究人员选择了夏威夷休眠的茂纳克亚火山顶上的凯克天文台 。
在那里 , 研究人员用红外光观察木星 , 每个晚上都是5小时 。
在每个夜晚的观察过程中 , 创建了木星日面的高分辨率热图 。
地图清楚地显示 , 极光区周围的温度达到了峰值 , 达到了惊人的730摄氏度 。
接近赤道时 , 这种热逐渐下降 , 那里的水银仍然达到了325度 。
最终的结果与卡西尼号在土星上看到的情况相一致 。
在对土星进行观测时 , 卡西尼号发现 , 在某些情况下 , 对土星大气层低层的干扰会导致该层迁移到大气层上部 。
这种反转可能会扰乱并减缓上层大气强大的西风--也许足以让极光的热量泄露出去 。
在理论上 , 这种机制也可以适用于木星 。
但是气态巨行星的上层大气缺乏云层运动的明确标志 , 这使得研究那里的风具有很大的挑战性 。
尽管有挥之不去的疑惑 , 将极光确定为木星和土星的热点来源 , 大大加强了人们对这些世界的了解 。
然而 , 天王星和海王星仍然被笼罩在不确定性的迷雾中 。
它们有不同的大气层、磁场和旋转行为 , 这意味着对气态巨行星有效的方法可能对冰态巨行星是无效的 。
它们如此遥远 , 以至于我们很难用地球上的望远镜看到它们的细节 , 而且看起来在可预见的未来 , 它们不会被任何一个航天器访问 。
【木星和土星有热量并且来自于极光】在那一天到来之前 , 这些遥远的领域仍将是陌生的 。
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