使用夏威夷Maunakea的W. M. Keck天文台的天文学家发现，可见光波长的极光出现在木星的所有4个主要卫星上：木卫一，木卫二，木卫三和木卫四。

(资料图)

使用凯克天文台的高分辨率Echelle光谱仪(HIRES)以及大型双筒望远镜和阿帕奇点天文台的高分辨率光谱仪，由加州理工学院和波士顿大学领导的研究小组观察了木星阴影中的卫星，以便它们微弱的极光，这是由气态巨行星的强磁场引起的，可以在没有竞争的情况下发现从其表面反射的明亮阳光。

“这些观测很棘手，因为在木星的阴影下，卫星几乎是看不见的。他们微弱的极光发出的光是唯一的确认，我们甚至将望远镜指向正确的位置，“加州理工学院教授Katherine de Kleer说，他是今天发表在”行星科学杂志“上的两篇新研究论文之一的主要作者。

所有四颗伽利略卫星都显示出我们在地球两极附近的天空中看到的相同的氧气极光，但木星卫星上的气体要稀薄得多，允许深红色发出比熟悉的绿光亮近15倍的光。

在木卫二和木卫三，氧气也会点亮红外波长，只是比人眼能看到的要红一点——这是在地球以外的天体大气层中首次出现这种现象。

在木星最里面的卫星木卫一，火山羽流的气体和尘埃很大，高达数百公里。这些羽流含有氯化钠和氯化钾等盐，它们分解产生额外的颜色。钠使木卫一的极光具有我们在城市路灯中看到的相同的黄橙色光芒。新的测量结果还显示了红外光中木卫一的钾极光，这是以前在其他任何地方都没有检测到的。

“不同颜色的极光的亮度告诉我们这些卫星的大气层可能由什么组成，”de Kleer说。“我们发现分子氧，就像我们在地球上呼吸的那样，可能是冰冷的月球大气的主要成分。

新的测量结果显示水的证据很少，这引发了关于木星卫星大气是否具有显着水蒸气的活跃科学辩论。目前人们认为，木星的外3颗伽利略卫星在其厚厚的冰面下包含液态水的海洋，并且有初步证据表明，木卫二大气中的水有时可能来自其海洋或冰壳内的液体储层。

由于木星的强磁场是倾斜的，这些卫星上的极光随着行星的旋转而亮度变化。此外，大气层可以对从温暖的阳光到木星的冷阴影的快速过渡做出反应。

“木卫一的钠在进入木星阴影后的15分钟内变得非常微弱，但在它出现在阳光下后需要几个小时才能恢复，”波士顿大学天文学教授，第二篇论文的主要作者Carl Schmidt解释说。“这些新特征对于理解木卫一的大气化学非常有见地。木星的日食提供了一个自然实验来了解阳光如何影响其大气层，这很巧妙。

由于美国宇航局的朱诺任务和詹姆斯韦伯太空望远镜，四个卫星上的新型极光为木星粉丝已经是黄金时代增添了一个令人兴奋的方面。如果你有幸在地球上看到极光，请停下来考虑一下，如果你从木星的一颗卫星上抬头看，这个节目可能会显得多么神奇。

由de Kleer领导的第一篇关于这项研究的论文题为“欧罗巴，木卫三和木卫四的光学极光”。第二篇论文由施密特领导，题为“木星阴影中的木卫一光学极光”。

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