擁有兩個「頭」的彗星釋放幽暗輝光:肉眼不可見,又是太陽風作祟

天空之城 2020/10/01 檢舉 我要評論

2016年9月30日,歐洲空間局羅塞塔探測器受控撞向67P格拉西緬科彗星,結束了長達12.5年的探測生涯,4年之後,羅塞塔探測器的資料庫內仍然有大量的資料值得分析和發現。近日,科學家就發現了一個新亮點:原來67P格拉西緬科彗星也會形成極光!

我們知道地球上的極光形成是來自太陽的帶電粒子撞擊極區的高層大氣形成的,這裡粒子會沿著地球磁層前進,在抵達地球時被磁場引導到兩極位置,然後撞擊地球高層大氣中的分子和原子,於是就形成我們肉眼可見的極光。極光的顏色有多種多樣,非常玄幻,如果太陽風暴更加距離,在中緯度地區的人們都可以看到極光。極光現象很普遍,太陽系的一些行星上也有極光,只要有磁場和高層大氣存在,極光就會形成,畢竟太陽帶電粒子是雨露均沾,都會撞擊到各大行星上。

彗星上出現極光,這是一個罕見的現象,因為彗星上是幾乎是沒有磁場,這是令人驚訝的地方。在缺乏磁場的67P格拉西緬科彗星附近發現極光,其中的機制一定不是我們所熟知的那樣。67P格拉西緬科彗星上的極光是肉眼看不到的,處於遠紫外線波段上,需要通過探測器的科學儀器才能檢測到,羅塞塔探測器上搭載了離子和電子感測器、遠紫外光譜儀。當太陽風帶電粒子撞上彗星時,會撞擊彗星周圍塵埃和氣體的原子核,這是彗星形成極光的機制。這個過程會繼續分解彗星周圍環境中的分子,這種破壞性過程會激發原子,形成遠紫外線波段上的極光。

彗星周圍有水冰物質,還有其他氣體分子,太陽風帶電粒子撞擊彗星周圍的氣體時,水和其他成分被分解,從而讓原子激發形成紫外線。因此羅塞塔探測器上的遠紫外光譜儀就感知到極光的存在。在早期時,一些科學家就發現了67P彗星的紫外線激發現象,認為這是由太陽光子與氣體相互作用引發的,但事實上這不是光子引發的現象,而是帶電粒子引發的現象。因此早期歐洲科學家稱這種現象為日光現象,暗示這是光子引發的影響,但事實上不是。真實原因是太陽風中的電子將彗星中的水和其他分子分解,由於這是帶電粒子參與的現象,與極光的形成機制現象,因此我們將這種紫外釋放現象稱為彗星上的極光。

在沒有磁場的情況下,彗星形成極光還涉及到彗星的雙極電場,該機制會形成電子壓力梯度,,將電子吸引到彗核的勢阱中。該勢阱是由彗星等離子體形成的雙極性電場引導,形成了較大的電子壓力梯度。67P彗星上的極光不需要特別強烈的太陽風就能形成,因為太陽風帶電粒子與彗星周圍的離子相互作用時,會導致太陽風粒子局部加速,即便沒有太陽高能粒子爆發,彗星上也是會形成極光的。

用戶評論
搶先看最新趣聞請贊下麵專頁
你可能會喜歡