地球的北极光与之相比黯然失色,这股强大的外星极光

我们看到的第一个太阳系外的天体
Chuck Carter 和 Gregg Hallinan/Caltech

极光的舞动之光令人着迷,但它们绝非地球独有。我们太阳系中的其他行星也都有极光,现在,科学家们首次瞥见了我们太阳系“后院”之外的极光——而且它真的非常、非常巨大。

LSR J1835+3259(很遗憾,它没有一个更朗朗上口的名字)的极光发出的能量是木星极光的 10,000 到 100,000 倍。格雷格·哈利南(Gregg Hallinan)是发现该极光的天文学家之一,他说,如果你能站在该天体的表面而不被其引力压碎,“你可能什么都看不见,因为这个极光极其耀眼,呈红色。”

LSR J1835+3259 被怀疑是一颗褐矮星——一颗古老的恒星,其核心已无法维持氢聚变。它距离我们大约 20 光年。它的大小与木星相似,但重得多,质量是木星的 50 到 80 倍。

“你可能什么都看不见,因为这个极光极其耀眼,呈红色。”

大约 15 年前,科学家们惊讶地发现褐矮星可以发射无线电波——通常这种活动是年轻恒星的专利。哈利南的团队发现这些无线电波像灯塔的光束一样脉动——他们在木星上也观察到过这种现象——并怀疑极光可能是原因。

当太阳的带电粒子撞击木星的磁场时,就会产生太阳系中最大的极光。木星的磁场吸引带电粒子,这些粒子与大气中的分子碰撞,从而产生微小的色彩爆炸。当这些带电粒子在磁层中级联时,它们还会发射出强烈的脉冲无线电波。

Closeup Of Jupiter’s Aurora
John T. Clarke (U. Michigan), ESA, NASA

通过四年的观察,哈利南的团队发现这颗褐矮星的无线电脉冲比太阳的更接近木星的无线电波脉冲,这使得团队得出结论,是极光导致了这些脉冲。

哈利南说:“信号与电子撞击大气时看到的频谱一致,尽管它比我们 ooit 见过的任何东西都要亮得多。”

极光发出的巨大能量表明,这颗褐矮星的磁层大小是木星的 200 倍。考虑到木星的磁场比太阳还大,这已经相当大了。你可以在这颗褐矮星的磁层中排满大约 430 颗木星。

该团队不确定是什么在驱动着这巨大的极光。在大多数行星上,太阳的风会提供带电粒子的源源不断的供应——但这颗褐矮星没有恒星,因为它本身就是一颗恒星。

木星自身巨大的极光背后的机制可能提供一些线索。木星的极光部分是由其近距离轨道运行的卫星木卫一(Io)驱动的,木卫一喷发火山碎屑和等离子体进入木星的磁层。哈利南说,也许这颗褐矮星上正在发生类似的事情。

“可能就像一颗地球大小的行星坐在这颗褐矮星的磁场中,将物质喷射到其磁层中。”

该团队估计,10% 或更多的褐矮星可能拥有极光。

“也许拥有磁场是生命在该行星上进化的一个非常重要的部分。”

但利用无线电波寻找极光不仅仅是为了追踪一种美丽的现象——它也是一种轻松测量磁场的方法,在寻找类地行星的过程中,这可能很重要。

哈利南说,地球的磁场保护我们免受太阳的强烈辐射以及有害的宇宙射线的侵害。“也许拥有磁场是生命在该行星上进化的一个非常重要的部分。我们想知道其他行星是否拥有同样的‘保护罩’。”

 

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