甚至彗星也可以有极光。彗星67p / churyumov-gerasimenko

esa’S Rosetta Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko四年前截止了。 2016年9月30日,航天器旨在与彗星的受控冲击,结束于12.5年的使命。科学家们仍然使用其所有数据并制作新的发现。

基于Rosetta数据的新研究显示 彗星67p. has its own aurora.

在地球上, 极光 由来自太阳的带电粒子创造的。当那些粒子接近地球时,他们’沿着地球的野外线进行’S磁影。当他们到达地球时’S杆,粒子在地球中撞击分子和原子’S的气氛,它创造了丰富多彩的闪闪发光的极光。我们太阳系中的其他行星也可以拥有极光。

磁石横截面的艺术家的渲染(不是缩放),在左侧的太阳风在蓝色的地球上发出的黄色和磁场线。在这种不稳定的环境中,近地球空间中的电子描绘为白点,迅速向下朝地球杆迅速向下磁场线。在那里,它们在高层大气中与氧气和氮颗粒相互作用,释放光子并亮起极光的特定区域。
学分:伊曼纽尔·梅松松/ UCLA EPSS / NASA
磁石横截面的艺术家的渲染(不是缩放),在左侧的太阳风在蓝色的地球上发出的黄色和磁场线。在这种不稳定的环境中,近地球空间中的电子描绘为白点,迅速向下朝地球杆迅速向下磁场线。在那里,它们在高层大气中与氧气和氮颗粒相互作用,释放光子并亮起极光的特定区域。
学分:伊曼纽尔·梅松松/ UCLA EPSS / NASA

但这是科学家第一次看到彗星周围的极光。并在没有磁场的物体上找到一个极光,这让研究人员感到惊讶。

“在67P左右寻找极光,缺乏磁场,是令人惊讶和令人着迷的。”

Swri博士,SWRI副总裁,领导者IES(离子和电子传感器),研究共同作者

宣布这一发现的新研究的标题是“彗星67p / churyumov-gerasimenko鉴定了远紫外极光.”领导作者是伦敦帝国学院的Marina Galand博士。新的研究发表于自然天文学期刊。

彗星67p.’s aurora isn’对人眼可见。它’在远紫外线(FUV)中,并用罗萨检测到’s suite of 科学仪器。特别是,由西南研究所(SWRI)提供给任务的文书。作为任务的一部分,SWRI提供了两种仪器:IES或离子和电子传感器,以及Alice远紫外(FUV)光谱仪。

“从太阳飘向太阳风中的彗星带来的带电粒子与彗星冰冷,尘土核心的气体相互作用,并产生极光,”SWRI副总统吉姆·布尔奇博士领导了IES(离子和电子传感器)。“IES仪器检测到导致Aurora的电子,” Burch said in a 新闻稿.

<Click image to enlarge> This image shows the key stages of the mechanism by which this aurora is produced: as electrons stream out into space from the Sun and approach the comet, they are accelerated and go on to break down molecules in the comet's environment. This destructive process can throw out excited atoms, which then 'de-excite' to produce the observed aurora. Image Credit: ESA (spacecraft: ESA/ATG medialab)
<Click image to enlarge> This image shows the key stages of the mechanism by which this aurora is produced: as electrons stream out into space from the Sun and approach the comet, they are accelerated and go on to break down molecules in the comet’s environment. This destructive process can throw out excited atoms, which then ‘de-excite’ to produce the observed aurora. Image Credit: ESA (spacecraft: ESA/ATG medialab)

SWRI.’S IES仪表感测了导致极光的电子。由于那些电子撞击围绕彗星的气体彗星,水和气体中的其他成分被分解,在紫外线中产生辉光。 Alice Fuv光谱仪感测了极光的光芒。

““最初,我们认为COMET 67P的紫外线排放是被称为'DAYGLOW的现象,是由与彗星气体相互作用的太阳能光子引起的过程,”Swri的乔尔帕克博士说,他带领了爱丽丝光谱仪。“我们惊讶地发现紫外线排放是极光,而不是由光子驱动,而是通过太阳风中的电子,在彗星的附近的环境中分离出水和其他分子,并加速了彗星。由此产生的激发原子使这种独特的光。”

像Rosetta这样的现代空间任务的复杂性之一是管理所有数据。 Rosetta本身拥有超过10个独立的乐器和相机,菲利雅兰德有十几款乐器和相机。这些仪器的所有数据都必须集成,以产生最佳效果。

“通过这样做,我们不必依靠一个仪器的一个数据集,“领先作者Galand表示,领先的团队使用基于物理的模型来整合各种仪器的测量罗萨斯。“相反,我们可以绘制一个大型多乐器数据集,以更好地了解正在发生的事情。这使我们能够明确识别67p / c-g的紫外原子排放形式,并揭示其极光性。”

你的紫外光唉。应用多仪器方法以通过将玫瑰花血浆联盟(RPC)电子光谱仪(A)与原位测量的能量电子连接来确认FUV排放的来源,通过Rosetta Orbiter光谱仪对离子原位观察到的组件分子和中性分析(Rosina)和通过微波仪器的微波仪器,用于罗塞塔轨道(MIRO),以及可见和红外热成像光谱仪(Virtis)(B)和由Alice Fuv光谱仪(C)检测的FUV原子发射。
来自新研究的这个数字显示了不同的仪器如何帮助检测彗星67p’S uv极光。应用多仪器方法来通过将Rosettta等离子体联盟(RPC)电子光谱仪(RPC)电子光谱仪连接原位测量的能量电子来确认FUV排放的起源ab)和Alice Fuv光谱仪检测的FUV原子排放(c)。

“我一直在学习地球的极光五十年,” Burch said. “在67P左右寻找极光,缺乏磁场,是令人惊讶和令人着迷的。”

所以没有磁场,彗星如何产生一个极光?

关键是什么’s called an Ambipolar电场。该字段产生电子压力梯度,这导致一种井朝彗星核吸附的孔。

在他们的论文中,作者写了“当它们沿着它们变得更靠近孔隙的诸多孔(由图1中的电子能量进行颜色编码的轨迹颜色编码的轨迹)时,主要沿着悬垂的磁场线进行加速度沿着垂褶磁场线进行加速度。 4)。该势阱由由彗星等离子体产生的Ambolar电场产生并由大电子压力梯度产生。”

该研究的该图显示了原因彗星67p的电子来源's fuv极光。彗星没有't have a magnetic field like planets do. Instead, the plasma from the comet creates an Ambipolar电场. The green arrows represent the field acting on electrons. The electron trajectories are shown with lines colour-coded by energy. Note: the comet nucleus is not to scale. Image Credit: Galand et al, 2020.
该研究的该图显示了原因彗星67p的电子来源’s fuv极光。彗星没有’T有像行星一样的磁场。相反,来自彗星的等离子体产生了加速太阳电子的Ambolar电场。绿色箭头代表了作用于电子的场。电子轨迹显示为由能量进行颜色编码的线。注意:彗星核不是缩放。图像信用:Galand等,2020。 

科学家在太阳系的行星周围发现了越来越多的极光。但是他们’从未在彗星旁边观察过。它指向不同的途径,可以创造极光。

在地球上,他们’在最终到达地球之前,通过带电的太阳能粒子被指导的太阳能颗粒进行了创建的’杆。在那里,带电粒子与大气中的分子相互作用以产生它们的光泽。

在火星,太阳风与残余地壳磁场相互作用以创造 火星帝罗拉,因为火星没有全球磁场。金星产生了一个 极光的类型 不同于其他行星。

但是这种彗星的极光再次不同。这个极光不合’T需要特别的充满活力的太阳能爆发。相反,太阳风和彗星的相互作用产生了导致极光的局部加速度。

随着作者写在纸质,“…即使在没有太阳能粒子爆发的情况下也发生了彗形极光。”

esa.’S Rosetta Mission是一个突破性的。它是彗星的第一个航天器,第一个在彗星冒险进入内太阳系时行进。它也是将着陆器放在彗星上的第一个使命,但是 菲莱兰德‘S的使命是短暂的。

现在它可以添加发现第一个Cometry Aurora到该列表。

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