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科学家计算机模型推算出系外“热木星”也同样存在极光,且极光强度是地球极光的100-1000倍

  据国外媒体报道,生活在地球极地区域的人们可以看到壮观美丽的极光现象,绿色和红色光线动态交织在夜空。近日,科学家最新研究显示一颗遥远“热木星”系外行星的极光,其亮度是地球极光的100-1000倍。

  美国哈佛-史密森天体物理学中心博士生奥弗-科恩是这项研究报告第一作者,他说:“我真想提前预约这颗系外行星的太空之旅,届时能看到这种美丽的极光!”当太阳释放的能量粒子抨击地球磁场时便形成地球极光,地球磁场指引太阳微粒朝向极地,在这里碰撞进入地球大气层导致空气分子释放像霓虹灯一样的光线。而当前科学家通过计算机模型已推测环绕一颗遥远恒星的系外行星存在着类似极光现象。

  当地球遭受日冕大规模喷射物(CME)侵袭时便产生强极光,CME是太阳爆炸式释放数十亿吨的太阳等离子体(带电粒子和炽热气体)。它们可以扰乱地球磁气圈——受地球磁场保护的太空泡,并导致地磁暴。1989年,CME轰击地球产生的磁暴中断了加拿大魁北克省供电系统。

  科恩和他的同事使用计算机模型研究如果一颗与恒星仅距离数百万公里的大型气态行星遭受恒星等离子喷射时将发生什么状况,他希望进一步获悉系外大气层和所环绕的磁气圈产生的效应。

  大型气态行星将遭受非常强的作用力,在我们太阳系,太阳等离子喷射物穿过太空时将进一步扩散,因此当它们抵达地球时就变得更加漫射。一颗“热木星”将感受到更强、更集中的爆炸,就如同距离火山喷射点100英里和1英里之间的差别。

  研究报告合著作者维纳-卡什亚普说:“系外行星所产生的效果完全不同于太阳系内部,将更加猛烈!”在计算机模型中,CME轰击“热木星”,并削弱了该行星的磁场。CME微粒抵达这颗大型气态行星的大气层,它的极光照亮了行星赤道,呈现出一个光亮环结构,其能量强度是地球极光的100-1000倍。整个极光过程持续大约6个小时,之后极光呈波状朝向行星北极和南极逐渐减弱。

  计算机模型显示,虽然“热木星”遭受非常强的作用力,但是这颗系外行星的磁场将CME遮蔽在大气层,能避免被侵蚀。科恩解释称,我们的模拟计算显示这颗系外行星的防御机制如何运行。甚至一颗拥有磁场的行星将比木星更安全。

  这项研究对于研究环绕遥远恒星的宜居岩石星体具有重要意义,由于红矮星在银河系中非常普遍,天文学家认为应当在寻找类地行星方面投入更大精力。但是红矮星比太阳的温度更低,一颗岩石行星必须非常近距离地环绕恒星,才能达到足够的温度保持液态水。但同时这样的行星必然承受强烈的恒星辐射和高能量喷射物轰击,这种状况正如科恩和同事的研究内容。今后科恩的研究将进一步检测是否岩石星体能够屏蔽这样的恒星辐射。

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