木星X射線極光之謎獲解

科技日報北京7月12日電 （實習記者張佳欣）由於太陽風的帶電粒子與木星大氣相互作用，木星和地球一樣，在極區也有極光產生。不過，與地球的極光不同，木星的極光具有高能量，由X射線構成，並且每隔幾分鐘就會暴發一次。40多年來，木星為何存在X射線暴發一直是未解之謎。由倫敦大學學院聯合領導的研究小組發表在9日《科學進展》雜誌上的最新研究顯示，科學家終於解開了這一謎團：X射線是由木星磁力線的週期性振動引發的。

研究人員利用美國宇航局的“朱諾號”衞星與歐洲航天局的XMM-牛頓X射線天文台，對木星及其周圍環境進行了26小時連續觀測後發現：木星磁力線週期性振動產生等離子體波（電離氣體），將使帶電的重離子粒子沿着磁力線“衝浪”，當它們撞擊木星大氣層時，就會以X射線的形式釋放高能量。

木星的X射線極光通常是有規律的，在此次研究觀測期間，木星每27分鐘產生一次X射線暴發。撞擊大氣層的帶電離子粒子來自木星衞星木衞一上的巨型火山噴發出的火山氣體。由於木星周圍環境的碰撞，這種氣體成為了電離氣體（其原子中的電子被剝離），形成了環繞木星的“甜甜圈”一般的等離子體。

研究人員表示，重離子粒子通過等離子體波傳輸可能是太空中的普遍現象。類似的過程可能發生在土星、天王星、海王星，也可能發生在系外行星周圍。

“X射線通常是由黑洞和中子星等極其強大和猛烈的天體產生的，所以，行星產生X射線似乎很奇怪。”研究合著者、英國倫敦大學學院穆拉德空間科學實驗室管澤拉·布蘭達迪·雷蒙特教授説，“隨着‘朱諾號’衞星進入木星軌道，天文學家現在有了絕佳的機會來近距離研究產生X射線的環境。”

研究人員稱，木星磁力線週期性振動的原因尚不清楚，但這種振動可能是由於與太陽風的相互作用，或者是木星磁層內的高速等離子體流造成的。