木星和土星|木星和土星有热量并且来自于极光( 二 ) 木星和土星

在那里，等离子体中的带电粒子与大气中的气体分子发生碰撞。
土星上的极光主要是发出紫外线；在木星上，它们既有紫外线也有红外线的波长。
制造光的过程与制造热的过程虽然不同，但都是跟摩擦相关。
等离子体通过场线流向行星的磁极，磁化的太阳风延伸到很远的空间。
这些太阳风和行星一起旋转，但是它们有时很难跟上节奏。
例如，木星每10小时旋转一次。
当这些等离子体流落后于行星的旋转时，木星强大的西风就会推动它们。
这些风对缓慢移动的等离子体流的拖曳产生了摩擦。
而这种摩擦产生了热量，在木星的情况下，也许比该行星从太阳获得的热量多125倍。

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天文学家一直在想，极光是否是那些行星发热的来源。
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。

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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。

木星和土星|木星和土星有热量 并且来自于极光( 二 )

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