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除了地球上能看到“极光”之外,太阳系还有...

太阳是我们太阳系的中心天体,太阳的质量占了整个太阳系的99.8%以上,太阳可以看成是一个超高温的等离子气体球,太阳是一个热等离子体和磁场交织在一起的理想球体。太阳通过内部的核聚变反应,源源不断的以“太阳辐射”的形式向宇宙空间释放光和热。除了太阳辐射之外,太阳还以耀斑爆发以及太阳风的形式向宇宙空间释放大量高速运动的带电粒子,这些带电粒子的运动速度甚至可以达到350千米每秒,这些带电粒子的影响范围十分广泛,几乎覆盖整个太阳系,甚至能够脱离太阳的引力飞向宇宙空间。

太阳系其他行星有“极光”吗?

所有太阳系内的其他天体都会受到这些高速运行的带电粒子流的影响,我们在地球上通过肉眼几乎是不能看到这些高速运行的带电粒子的,但是我们可以通过一种天象来间接观察到这些带电粒子,那就是“极光”。我们知道地球的周围包裹着磁场,当来自太阳的带电粒子到达地球时,就会被地球的磁场俘获,在地球磁力线的牵引下,大量带电粒子往地球的南北两极上空集聚,并在高纬度地区与地球大气层发生激烈摩擦,从而使大气电离,从而产生极光

太阳风和地球磁场

由此,我们发现产生极光的条件有三个,分别是高速运动的带电粒子,大气层和磁场。在地球上观赏极光并不是容易的额事情,在中低纬度地区是几乎看不到极光的,在两极地区也要在夜间(或极夜)时的某些时刻才能观看。地球上有极光现象,那么在太阳系的其他行星上有极光吗?在水星、金星、火星、木星、土星、天王星和海王星表面能不能看到极光现象?我们根据极光形成的三个条件来分析,水星是距离太阳最近的行星,由于距离太阳太近,水星上几乎没有大气,也就没有了形成极光的必要条件,水星上应该是没有极光的。

地球极光

接下来是金星,金星距离太阳第二近,不过金星拥有浓密的大气层,大气成分以二氧化碳为主,金星上的大气压强非常大,大约是地球大气压的92倍,所以金星不缺乏形成极光的大气条件。但是,金星磁场十分微弱,只有地球磁场的0.0015%,也就是几乎没有什么磁场,所以在金星上也很难看到极光,只能看到一些微弱的弥散状色斑。轨道位于我们地球之外的是最后一颗类地行星“火星”,火星虽然有大气层,但是大气层十分稀薄,大气密度大约为地球大气层的1%,同时火星的磁场也十分微弱,几乎没有全球磁场,只有局部磁场,所以火星上也几乎没有什么极光。不过,后来通过大量火星探测器的观测,还是在火星上观测到了“极光”,但是并不像地球那样分布在两极地区。

木星极光

从火星再往外的四颗行星,都是属于气态行星,组成木星、土星、天王星和海王星的主要成分就是气体,所以它们是不缺乏大气层的,所以这些行星上能不能看到极光,主要就关注有没有磁场就可以了。木星是太阳系八大行星中体积和质量最大的一个,木星的质量是太阳系其他七个行星质量总和的2.5倍。木星的极光也是和地球上的极光一样,出现在木星的两极地区,呈现椭圆形或者是环状饼形,而且木星极光是整个太阳系中最强的。除了太阳风带来的带电粒子产生极光之外,木星在没有太阳风的情况下也能产生极光,木星与木卫一组成了太阳系中独特的系统,木卫一十分活跃的火山活动,会向木星喷射带电粒子,这些粒子被木星磁场俘获从而产生极光

土星极光

下一个登场的是太阳系最漂亮的行星“土星”,土星由于有巨大的环状结构,所以被人们形象的称为“草帽星”,土星是太阳系第二大行星,体积和质量仅次于木星。土星距离地球十分遥远,土星极光是旅行者1号和2号首先发现的,后来卡西尼号又对土星极光进行了深入探究。土星极光非常明显,土星极光分布的区域不像地球和木星那样集中在两极地区,而是覆盖在很广的范围内,很明显的向土星的赤道地区扩展。至于土星极光为什么会发生在纬度这么低的区域,肯定是太阳风带电粒子与土星磁场以及土星大气层之间发生了鲜为人知的相互作用,还有待我们进一步研究。此外,在天王星和海王星的大气层中也有极光存在,但是由于这两颗行星距离地球过于遥远,人类很难观测到,不过2014年哈勃望远镜拍摄到了极为壮观的天王星极光美景。

哈勃望远镜拍摄的天王星绚烂极光

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