色彩斑斓的土星极光从何而来？那是风创造的宇宙奇迹

据外媒报道，近日，一个国际天文学家小组在土星两极的巨大极光背后发现了一种以前未知的机制。

研究人员发现，与迄今为止观察到的任何其他行星不同，土星通过其自身大气层内的旋风产生极光，而不仅仅是来自地球周围的磁层——就像地球上的情况一样。

这一新发现表明，土星拥有真正独特的极光，而且它是唯一一个真正不辜负“北极光”这个名字的极光。此外，科学家表示，这个发现，可能会引发一些思考，行星上的局部大气天气效应如何影响极光产生？

当美国宇航局的“卡西尼号”（Cassini）探测器首次抵达土星时，它追踪了来自该行星大气层的无线电发射“脉冲”，试图测量其批量旋转速度。这样做让科学家们能够确定这颗环状行星的日长。

但是，令美国宇航局团队感到惊讶的是，自从美国宇航局的旅行者2号——之前飞过土星的航天器在1981年进行读数以来，该速率似乎已经发生了变化。这阻碍了研究人员计算这个远离太阳的第六颗行星上一天的确切长度。

值得庆幸的是，科学家们确实开发了一种新方法，他们能够在2019年确定土星一天的长度。他们利用土星环系统中重力引起的扰动，测量出一天的时间为10小时33分38秒。

现在，这项新的研究表明，为什么测量土星日长如此困难，这与在该行星上发现的独特类型的极光背后机制密切相关。

专家表示，如今知道，地球上的极光是由与来自太阳的带电粒子流的相互作用驱动的。但其实，北极光（Aurora Borealis）这个名字源于“北风的黎明”（the Dawn of the Northern Wind）。这些观测显示，土星有一个真正的北极光——即有史以来第一个由行星大气层中的风驱动的极光。

在这个新研究中，国际研究小组在2017年的一个月内绘制了土星电离层的不同流量。当把这些数据与土星无线电极光的已知脉冲相比较时，小组发现，该行星的极光是由其大气层中的漩涡天气模式产生的。他们还观察到，这些是观察土星可变旋转率差异的原因。

题为Saturn's Weather-Driven Aurorae Modulate Oscillations in the Magnetic Field and Radio Emissions的相关研究论文发表在《地球物理研究通讯》（Geophysical Research Letters）上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL096492