色彩斑斕的土星極光 |
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土星極光的高度揭示了土星大氣和我們地球大氣之間的一個(gè)重要不同之處 |
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拍攝到得土星極光數(shù)碼恢復(fù)圖 |
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,卡西尼號(hào)探測(cè)器在首次拍攝土星的錄像中,令人驚訝的發(fā)現(xiàn)了著名的“太陽(yáng)系中的北極光”,形狀各異、亮麗奪目的“北極光”在土星高空中閃爍。
獲得的最新錄像顯示,土星極光每隔幾分鐘就有新的變化,錄像清晰度很高,具有來(lái)立體感。圖像顯示了一個(gè)以前未見到過的極光垂直側(cè)面圖,在錄像中極光的側(cè)面圖呈波浪狀,就像高高的簾幕。這些極光位于土星北半球1,200多公里(750英里)的高空。
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據(jù)科學(xué)家介紹,地球、木星和其他幾個(gè)行星上也出現(xiàn)過極光,這些新的極光圖像將有助于科學(xué)家們更好地理解它們是怎樣產(chǎn)生的。
帕薩迪納市加州理工學(xué)院的安德魯·英格索爾說(shuō):“極光無(wú)比耀眼、形狀變化莫測(cè),就像掛在山間的一簾瀑布,我們?cè)鴳岩伤拇嬖冢皬膩?lái)沒有在土星上見到過。”他是卡西尼號(hào)探測(cè)器影像小組的成員,負(fù)責(zé)處理新拍攝到的錄像。 “在另一個(gè)行星上看到極光有助于我們更好地理解地球上的極光。”
極光主要出現(xiàn)在高緯度地區(qū),這些地區(qū)靠近行星的磁極。當(dāng)磁氣圈的帶電粒子跳進(jìn)行星的高層大氣時(shí),引起大氣發(fā)光。磁氣圈是圍繞行星的磁泡。極光的形狀顯示出這些帶電粒子途經(jīng)的路線,帶電粒子沿著磁氣圈和大氣最高層之間的磁場(chǎng)流動(dòng)。
英格索爾說(shuō),土星極光的高度揭示了土星大氣和我們地球大氣之間的一個(gè)重要不同之處。雖然地球大氣中含有大量氧和氮,但土星的大氣主要由氫組成。因?yàn)闅浞浅]p,土星上的大氣和極光能向外延伸很遠(yuǎn)。地球上的極光往往從地表僅向外展開100至500公里(60至300英里)。
從錄像中可以看到,土星極光變化的速度與地球極光變化速度相似,但科學(xué)家們?nèi)匀辉谂ぷ鳎噲D理解引起這些極光迅速變化的過程。極光的高度也將有助于科學(xué)家了解令極光大放異彩所需的能量。
安阿伯市密歇根大學(xué)的天文學(xué)教授塔瑪斯格姆波希(Tamas Gombosi)說(shuō):“這些錄像和極光照片令我拍案叫絕。”他是卡西尼號(hào)的磁氣圈和等離子體科學(xué)工作小組的負(fù)責(zé)人。“把這次的發(fā)現(xiàn)和卡西尼號(hào)探測(cè)器到目前為止搜集到的有關(guān)極光的其他數(shù)據(jù)放在一起,你就收獲一門新興的科學(xué)。”
此前,卡西尼號(hào)探測(cè)器上的紫外線和紅外線設(shè)備已經(jīng)捕獲了土星極光的部分?jǐn)?shù)據(jù),但在此次獲得的最新圖像中,卡西尼號(hào)的窄角照相機(jī)能夠在光譜的顯著部分,以更高的清晰度拍下北極光。土星極光的制片利用了將近500個(gè)靜止圖像,拍攝時(shí)間從2009年10月5日至8日,花費(fèi)了81個(gè)小時(shí)。每個(gè)畫面有兩或三分鐘的曝光時(shí)間。照相機(jī)是從土星背向太陽(yáng)的一面拍攝的。這些照片最初是黑白的,影像小組的工作人員利用人工的橙色來(lái)突出極光。
地球高層大氣中的氧和氮對(duì)我們地球極光綠色、紅色甚至紫色的多彩閃爍做出了貢獻(xiàn)。但科學(xué)家仍在努力工作以確定土星極光的真實(shí)色彩,因?yàn)橥列堑拇髿馊鄙倌切┗瘜W(xué)成分。