哈伯望遠鏡拍攝土星巨大極光，覆蓋面積約地球直徑 3 倍

分享 2018-09-05 · 網管 · 科學新知 · 點閱數：1227

2018 年 09 月 04 日

哈伯望遠鏡這回帶來了土星北極精彩的極光秀照片及影片，亮度在黎明和午夜之前達到巔峰。

極光不是地球特有自然奇景，太陽系其他行星如木星、土星、天王星、海王星等都有極光，甚至一些系外行星、棕矮星經調查似乎也有極光活動證據，比如距離太陽 20 光年遠的神祕天體 SIMP J01365663 + 0933473 。

不過不同行星的極光形成機制也略有小別，比如地球極光是因太陽風帶電粒子沿著磁場線匯集到南北極地區，接著與大氣層中各種氣體原子相互碰撞而產生，但木星的永駐極光並非由太陽風引起，而是尚未發現的神祕機制（可能是與木衛一的互動作用）。

最重要的，無論木星、天王星、海王星還是土星，我們都無法在可見光波長下看見它們的極光，因此必須靠望遠鏡拾取紫外光波段，再後製成新的複合圖像。

這一次，科學家便展現利用哈伯太空望遠鏡成像光譜儀（ Space Telescope Imaging Spectrograph ， STIS ），於 2017 年夏至後幾個月所捕捉的土星極光，雖然照片中極光看起來很藍，但它實際上人眼不可見；此外，圖像中我們看到的極光覆蓋面積，相當於地球直徑 3 倍。

哈伯望遠鏡成像光譜儀為多功能儀器，能檢測從近紅外光到紫外光的波長範圍。光譜儀簡單說是將望遠鏡聚集的光「重新展開」以進行分析，好確定天體的特性如：化學成分及豐度、溫度、徑向速度、轉速和磁場等。

這次科學家推測土星極光與太陽風有關，因為其變化深受太陽風和土星快速旋轉影響，持續時間僅 11 小時，亮度則在黎明和午夜之前達到頂峰。透過分析極光的變化，科學家能學習越來越多各行星磁場機制的異同知識。新研究發表在《地球物理研究快報》。

（首圖來源：歐洲太空總署）