卡西尼飛船光譜成像儀拍攝到土星上極壯麗極光

地球上美麗的極光已經(jīng)讓人們驚嘆，想象一下那些位于太陽(yáng)系以外的行星上產(chǎn)生的極光是何種情形呢？有些距離其恒星較近的氣態(tài)系外行星上由于恒星高能粒子流的作用，將出現(xiàn)全球性的極光現(xiàn)象。近日，美國(guó)國(guó)家航空航天局的卡西尼飛船紅外光譜成像儀拍攝的合成圖像顯示，土星南極地區(qū)云層頂部的出現(xiàn)極為絢麗的極光情景。

較為靠近恒星的系外行星上能接觸到恒星自身強(qiáng)大的磁場(chǎng)，如果這個(gè)現(xiàn)象發(fā)生在熱木行星上(質(zhì)量接近或者超過(guò)木星)，則產(chǎn)生的極光將是地球上極光亮度的100至1000倍，將顯示出非常的夢(mèng)幻般的絢麗。

空間“天氣環(huán)境”將越來(lái)越被重視起來(lái)，因?yàn)榘l(fā)射到地球軌道上的人造衛(wèi)星將信息傳送到地球的任一地點(diǎn)都需要涉及到電磁等原理，而來(lái)自太陽(yáng)的高能粒子風(fēng)暴很容易使得這些昂貴的電子設(shè)備受損，例如衛(wèi)星電視直播、GPS全球定位等。而太陽(yáng)風(fēng)暴等空間天氣環(huán)境不僅能威脅到軌道上的衛(wèi)星，還能對(duì)地面上的整個(gè)國(guó)家電網(wǎng)等設(shè)施造成大規(guī)模故障。極光產(chǎn)生過(guò)程中，同時(shí)也會(huì)使得大氣層中出現(xiàn)強(qiáng)大的電流，如果作用于地面上的電網(wǎng)設(shè)施，就會(huì)造成大面積的停電。　

但是，如果系外行星距離其恒星較近，只有幾千萬(wàn)公里，這個(gè)距離小于地球到太陽(yáng)的1.5億公里會(huì)出現(xiàn)什么情況呢?？贫骱退难芯啃〗M利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬這種極端的空間天氣環(huán)境，模擬出類(lèi)似太陽(yáng)的日冕物質(zhì)拋射在系外行星中擊中在軌道上運(yùn)行的熱木行星的情景?？茖W(xué)家表示系外行星上的極光將極為恐怖的天體現(xiàn)象，其規(guī)模遠(yuǎn)不是太陽(yáng)系中所看到的能比擬的。

隨著恒星等離子體高速撞擊系外行星的大氣，其能量將比地球上的高出100-1000倍，極端的條件造成的影響將會(huì)迅速席卷至整個(gè)星球。史密森天體物理中心研究小組預(yù)測(cè)：全球性的極光爆發(fā)將從系外行星的北極蔓延到南極，并在赤道位置產(chǎn)生較亮的爆發(fā)，過(guò)程至少超過(guò)6個(gè)小時(shí)，最終由磁暴能量消散。

但更令人驚奇的是即使整個(gè)行星發(fā)生強(qiáng)烈的極光現(xiàn)象，行星的磁場(chǎng)將自動(dòng)切換到保護(hù)模式，抵御高能粒子風(fēng)暴的進(jìn)一步侵蝕，“無(wú)形的力場(chǎng)”將保護(hù)大氣層免受更大的高能粒子的撞擊。這個(gè)研究是非常有意義的，這種行星大氣模式可以用來(lái)尋找外星生命。巨大的氣態(tài)系外行星具有保護(hù)自身免受進(jìn)一步恒星高能粒子流沖擊的機(jī)制，因此這個(gè)研究還可以縮小范圍，推廣到類(lèi)似地球這樣巖質(zhì)行星上，是否能找到類(lèi)此的磁場(chǎng)自我調(diào)控機(jī)制。