【星空美圖】舞動的精靈——太陽系中其他行星的極光②_風聞

上一篇我們介紹了木星和土星上的美麗極光，但在地球的兄弟姐妹中，有極光的遠不止它們兩個，跟隨我們一起繼續遨遊太陽系，看看其他行星中的極光吧~

天王星

目前科學家們研究比較多的是木星和土星上的極光，對於冰巨星天王星的極光知之甚少。最早在1986年，旅行者2號探測器飛行期間，科學家觀測到了一次發生在天王星上的極光，然而直到2012年和2014年，一個由巴黎天文台的天文學家帶領的小組利用安裝在“哈勃”太空望遠鏡上的空間望遠鏡成像光譜儀（STIS），才對天王星極光進行了第二次觀測。他們追蹤到了兩次太陽風爆發引起的行星際震動，然後利用“哈勃”太空望遠鏡捕捉到了它們對天王星極光的影響，並由此發現了天王星上迄今為止最強烈的極光。

此外，通過觀察極光隨時間的變化，他們還收集了直接證據，證明這些強大的閃爍區域與天王星一起旋轉，並重新發現了自1986年旅行者2號之後再也沒有探測到的磁極。

圖1. 旅行者2號探測器拍攝的天王星與“哈勃”太空望遠鏡分別兩次觀測到的天王星光環與極光的合成圖像

圖片來源：

https://www.spacetelescope.org/images/potw1714a/

火星

與地球上的極光不同，由於火星沒有像地球那樣強的磁場，所以並能將極光集中在兩極附近，在火星上，太陽風暴可以造成火星全球範圍的極光。

2004年8月14日，“火星快車”（Mars Express）空間探測器上搭載的紫外和紅外大氣光譜儀SPICAM(Spectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Mars)在火星南半球名為Terra Cimmeria的地區首次探測到了火星上的極光。此次發現極光的輻射區域大約30公里寬，8公里高，地理位置為東經177度，南緯52度，火星極光高度集中的形狀讓它在太陽系中非常特別。

圖2. 火星極光與其地殼磁場有關

圖片來源：

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Mars_Express_discovers_aurorae_on_Mars

圖3. 火星極光被探測到的區域—Terra Cimmeria地區

圖片來源：

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Mars_Express_discovers_aurorae_on_Mars

圖4.

NASA火星大氣與揮發物演化軌道器（MAVEN）上的載荷紫外成像光譜儀（IUVS）拍攝的2017年9月太陽風暴期間火星上突然出現的明亮極光。左右兩幅圖中紫白相間的部分分別表示在太陽風暴前和發生期間火星夜面（Mars' night side）所觀測到的紫外線強度。如圖所示，太陽風暴期間火星極光的紫外輻射突然增強，大約是之前輻射的25倍。

圖片來源：

https://images.nasa.gov/details-PIA21855.html

金星

金星的極光是彌散且微弱的，是形狀和強度不斷變化的彌散狀色斑，有時甚至會跨越整個星球。金星極光的特點正是由於金星的整體磁場非常弱，只有地球磁場的0.0015%，不可能產生類似於地球的磁層，因此太陽風強勁的電子磁場不可能與本來就不存在的金星磁層相互作用，從而產生出圍繞着磁層高空、環繞極地的極光。

1986年，美國加州大學洛杉磯分校的科學家J.L. Philips等人在《Geophysical Research Letters》雜誌上發表了一篇名為《The Venus ultraviolet aurora: Observations at 130.4 nm》的論文，第一次證實了金星夜晚極光的存在。他們根據先驅者金星軌道器（The Pioneer Venus Orbiter）上搭載的紫外線光譜儀，在8年時間裏獲得的金星夜面（night side of Venus）的紫外線輻射數據，分析得出的。

既然金星沒有固有磁場，為何又能夠產生極光呢？這是由於太陽風與金星大氣的相互作用會產生流過其大氣層的電流，從而創造出類似於彗星尾部那樣拖得很長的微弱磁場。正是由於產生了這樣的誘導磁場，所以金星的高空大氣層外也會有所謂的誘導磁層出現，這樣就有了類似於地球產生極光的條件。這種誘導磁場很弱，分佈又相當廣，而且金星大氣的主要成分是二氧化碳，因此所產生的極光就不明亮且很分散，目前暫時沒有公開的清晰的金星極光圖片。

圖5. 駐留國際空間站的英國宇航員蒂姆•皮克（Tim Peake）2016年5月在太空拍攝的金星從地球極光中升起的照片，金星為圖中亮點。

圖片來源：

http://tech.qq.com/a/20160602/006684.htm

結語

每顆行星的極光各有不同，擁有着獨一無二的瑰麗。唯美的極光，是宇宙帶給我們的禮物，如果説去其他星球看極光太過縹緲，那麼你有沒有把地球上的極光列入有生之年必看系列呢？