天王星和土星上令人驚嘆的燈光秀可能很快就會吸引詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的眼球
0
（主）哈勃望遠(yuǎn)鏡看到的天王星，添加了極光并用紅色標(biāo)記（插圖）JWST看到的星和秀土星極光（圖片來源：uux.cn/NASA、ESA、上令太原外圍（外圍預(yù)約）外圍外圍上門外圍女（電話微信156-8194-*7106）高端外圍預(yù)約，快速安排30分鐘到達(dá)CSA、人驚STScI、燈光M.Tiscareno（SETI研究所）、引詹眼球M.Hedman（愛達(dá)荷大學(xué)）、韋伯望遠(yuǎn)M.El Moutamin（康奈爾大學(xué)）、天王土星嘆的太空M.Showalter（SETI Institute）、星和秀L.Fletcher（萊斯特大學(xué)）、上令H.Hammel（AURA））；J.DePasquale的人驚太原外圍（外圍預(yù)約）外圍外圍上門外圍女（電話微信156-8194-*7106）高端外圍預(yù)約，快速安排30分鐘到達(dá)圖像處理（STScI）。）
（神秘的燈光地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（Robert Lea）：詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）將開始研究太陽系巨星天王星和土星的壯觀光照。
萊斯特大學(xué)的引詹眼球兩個獨立天文學(xué)家團(tuán)隊將使用價值100億美元的太空望遠(yuǎn)鏡研究氣態(tài)巨星土星和冰冷的冰巨星天王星上的極光。其目的韋伯望遠(yuǎn)是更詳細(xì)地解釋在不同行星上產(chǎn)生這些極光的過程。
萊斯特大學(xué)物理與天文學(xué)院的天王土星嘆的太空Henrik Melin將領(lǐng)導(dǎo)天王星研究，他在一份聲明中表示：“JWST已經(jīng)在改變我們對宇宙的感知方式，從太陽系，我們自己的宇宙后院，到時間之初形成的第一批星系。”。“我很高興能在這個非凡的天文臺獲得時間，這些數(shù)據(jù)將從根本上影響我們對土星和天王星的理解。”
極光被地球上空的天文愛好者所熟悉，稱為令人驚嘆的北極光和南光，當(dāng)它們出現(xiàn)時，可以沿著我們星球的兩極看到。
當(dāng)來自太陽風(fēng)的帶電粒子撞擊我們星球的保護(hù)磁場，即磁層時，這些光照就會在地球上空產(chǎn)生。這些粒子沿著磁力線傳播并流到地球后面——但當(dāng)它們這樣做時，它們與我們大氣層中的粒子相互作用，產(chǎn)生發(fā)光。
當(dāng)太陽在所謂的日冕物質(zhì)拋射中噴出大量恒星等離子體時，極光更加突出，可以在地球的低緯度地區(qū)看到。
盡管以前在其他太陽系行星上也看到過極光，而且在任何有大氣層和磁場的行星周圍都有可能看到極光，但人們對這些外星光秀知之甚少。
北極光照亮了芬蘭灣上空。（圖片來源：uux.cn/Shutterstock）
目前，人們對天王星的極光知之甚少，天王星是一個由水、氨和甲烷組成的冰巨星。
事實上，直到去年，經(jīng)過三十年的調(diào)查，萊斯特大學(xué)物理與天文學(xué)院的一個研究小組——由博士生Emma Thomas領(lǐng)導(dǎo)——才確認(rèn)天王星周圍有紅外極光。
由于過去與大致地球大小的天體撞擊，天王星傾斜了97.77度角。這意味著它的兩極幾乎直接朝向和遠(yuǎn)離太陽，極光位于太陽系行星的赤道附近。
當(dāng)梅林和他的同事們使用JWST觀測天王星的極光時，天王星是距離太陽第七顆行星，他們將研究之前發(fā)現(xiàn)的天王星極光所暗示的一些問題：這顆遙遠(yuǎn)行星的極光是否負(fù)責(zé)使其保持比預(yù)期更溫暖？
托馬斯去年表示：“包括天王星在內(nèi)的所有氣態(tài)巨行星的溫度都比模型預(yù)測的高出數(shù)百開爾文/攝氏度，如果只是被太陽加熱的話，這給我們留下了一個大問題，即這些行星是如何比預(yù)期的熱得多的。”。“一種理論認(rèn)為，高能極光是造成這種情況的原因，它產(chǎn)生熱量并將熱量從極光推向磁赤道。”
一位藝術(shù)家對新發(fā)現(xiàn)的紅外極光的印象疊加在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的天王星照片上。（圖片來源：uux.cn/NASA/ESA/M.Showalter（SETI研究所））
JWST對天王星的研究將于2025年初開始；它將在一天內(nèi)為這顆持續(xù)約17個地球小時的行星拍攝這顆冰巨星的圖像。這將使該團(tuán)隊能夠繪制天王星磁場整個旋轉(zhuǎn)過程中的極光發(fā)射圖。
科學(xué)家們還將致力于發(fā)現(xiàn)天王星磁場與太陽風(fēng)相互作用時是否會產(chǎn)生排放，就像地球上發(fā)生的那樣，或者相互作用的帶電粒子是否來自系統(tǒng)內(nèi)的來源，類似于木星產(chǎn)生極光的方式。還有一種可能性是，天王星的極光是由這些現(xiàn)象組合而成的，就像土星的極光似乎是由它們產(chǎn)生的一樣。
JWST的NIRCam儀器看到的土星（圖片來源：uux.cn/NASA、ESA、CSA、Matthew Tiscareno（SETI研究所）、Matthew Hedman（愛達(dá)荷大學(xué)）、Maryame El Moutamin（康奈爾大學(xué)）、Mark Showalter（SETI研究所）、Leigh Fletcher（萊斯特大學(xué)）、Heidi Hammel（AURA））
由波士頓大學(xué)空間物理中心科學(xué)家盧克·摩爾領(lǐng)導(dǎo)的JWST土星極光項目將在整個10.6小時的土星日內(nèi)觀測這顆氣態(tài)巨星的北部極光區(qū)域。這將使研究小組能夠監(jiān)測這一區(qū)域的溫度如何隨著氣態(tài)巨星的旋轉(zhuǎn)而變化。
通過首次揭示土星的大氣極光能量，該團(tuán)隊希望了解更多關(guān)于這顆氣態(tài)巨星大氣中驅(qū)動其極光的帶電粒子來源的信息。
JWST的兩項巨行星研究都將使用強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡的高靈敏度近紅外相機(jī)（NIRCam）儀器進(jìn)行。
一旦掌握了這些發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們就可以更好地了解太陽系中形成極光的過程，尤其是這些機(jī)制對地球的作用。也許這些結(jié)果也可以幫助天文學(xué)家收集系統(tǒng)外行星（系外行星）周圍極光的信息
托馬斯說：“迄今為止發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)系外行星都屬于亞海王星類，因此在物理上與海王星和天王星相似。這也可能意味著磁和大氣特征相似。通過分析天王星的極光，我們可以預(yù)測這些世界的大氣和磁場，從而預(yù)測它們是否適合生命。”