在木星云顶上方小于2个木星半径的磁场重联事件可以解释为什么“朱诺号”还没有观测到源木星极地aurore。
和地球一样,木星的磁场将带电粒子导入其大气层,导致其两极附近形成明亮的极光。然而,木星的极光发射的亮度和多样性超过了地球上产生的极光。特别有趣的是,发源于两极而非主极光的辐射斑,这一特征在木星上的表现要比在地球或其他地方强烈得多土星.
极地地区的辐射可能转瞬即逝,持续几分钟,有时仅几秒钟。极地极光区域可进一步划分为三种形态:最小辐射的“黑暗”区域,强烈辐射的“活跃”区域,以及在最高纬度的湍流辐射的“漩涡”区域。
">美国国家航空航天局的“朱诺”号宇宙飞船已经探测到向下的粒子通量,可以解释主要的排放。然而,还没有发现这样的通量可以解释大部分的极地排放,特别是那些来自漩涡地区的。Masters et al。提出了一个朱诺还没有观测到的机制:磁重联发生在离木星云顶不远的地方。
作者进行了一维磁流体动力学建模,以跟踪木星两极附近单个磁力线的演化。他们从这颗行星的大气层顶端开始建模,并从那一点开始延伸2个木星半径。这一区域完全低于任何现存的航天器观测值。
波穿过等离子体从上面进入模型域,由地球磁层更远的地方的相互作用产生。这些波的传播具有使理想的磁力线从完全垂直的位置偏转的效果。这是一个很小的影响,在0.01°左右,但它可能足以启动磁重联相邻磁力线之间的事件。
在重新连接时,相邻的磁力线断开并以更有利能量的配置进行改造。这一过程释放了储存在电场中的能量,并被附近带电粒子的加速带走。作者认为向下移动的高能电子可能是木星极地极光漩涡区域的来源。
最后,作者认为这种效应在地球或土星并不重要,因为它们的磁场较弱。木星的磁场要强一个数量级以上,重连率大约是这个数值的平方。因此,木星有强烈的极地极光,而地球和土星没有。
参考文献:《行星附近的磁重联可能是木星神秘极地极光的驱动因素》,a . Masters, W. R. Dunn, T. S. Stallard, H. Manners和J. Stawarz, 2021年7月14日,地球物理研究杂志:空间物理.
ja029544 DOI: 10.1029/2021
第一个发表评论关于“低空磁场重新连接能给木星的极地极光提供动力吗?”