彗星没磁场也能产生极光,虽然人眼看不见(下)

火星的大气层虽然非常稀薄,但仍有一点微弱磁场可以撑起极光;至于木卫二与木卫三,因为它们的母行星木星引力实在太强大了,故透过与木星磁场相互作用也产生了极光;还有地球的姊妹行星金星,虽然它没有磁场,但与太阳风相互作用后也能产生足以触发极光的强大磁场,进而引起极光。

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提了这么多行星,天文学家大概没想过连彗星都可能有极光。67P/楚留莫夫─格拉希门克彗星自身没有磁场,更没办法透过跟谁互动而产生磁场,为何科学家能从罗塞塔号的远紫外光数据中检测到极光?研究人员表示,因为彗星有大气层──也就是彗发。一开始,科学家以为这是太阳光子与彗星气体相互作用引起的现象,称为昼辉(dayglow),但分析后却发现是太阳风中的电子与彗星气体相互作用,类似电子进入地球大气层产生极光的方式,差别在于电子在地球大气中主要是撞击氮原子及氧原子,发出红色光与绿色光,而在彗星大气中则是撞击水分子,发出远紫外光。

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此外,地球磁场将电子引向两极、所以在天空中形成独特形状的极光,但彗星没有磁场引导,因此紫外极光看起来就只是像彗星周围的弥散光晕。探索彗星极光的排放,能帮科学家更了解太阳风粒子如何随时间变化,进一步描绘出整个太阳系的「太空天气」。新论文发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊。

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