2014年1月9日，攝影師Harald Albrigtsen在挪威特羅姆瑟拍攝了這張北極光照片。和木（圖片來源：uux.cn/Harald Albrigtsen）
（神秘的星上地球uux.cn）據美國太空網（Robert Lea）：新的研究表明，了解地球、光何土星和木星上空天光顯示的幫助共同因素有助于預測危險的太空天氣。
令人驚嘆的預測北極光和南光是天文愛好者非常熟悉的地球上極光的例子。5月早些時候，危險地球經歷了21年來最強大的空天極光事件，提醒我們這些現象的地球的極的太驚人之美。
當構成太陽太陽風的土星帶電粒子撞擊地球的保護磁場（即磁層）時，極光就會在我們星球的和木兩極產生。這些粒子沿著磁力線傳播，星上與大氣中的光何原子相互作用，使它們發光。幫助然而，來自太陽的帶電粒子的轟擊不僅在地球上產生美麗的光照。它還可能導致“太空天氣”，比如地磁風暴，有時會威脅到地球上的衛星、通信系統甚至電力基礎設施。
我們的星球并不是唯一一個在兩極經歷極光的太陽系世界。這些令人難以置信的光照也出現在氣態巨星木星和土星，以及寒冷的冰巨星天王星上。事實上，任何有大氣層和磁場的行星周圍都可能出現極光——正如天文學家在2018年發現的那樣，在太陽系外行星或“系外行星”上也可以看到極光
地球、土星和木星的磁場相似之處在于它們都有漏斗形的幾何形狀。這導致太陽風中的電子等高能粒子沉淀到極地，將除最強極光外的所有極光定位在這些行星的兩極。
然而，在每一顆行星上都有許多極光產生的方式，使它們彼此獨特。磁場強度的差異、這些行星旋轉的速度、太陽風襲擊行星時的條件，甚至這些世界周圍衛星的活動，都可能導致不同的極光結構。
然而，盡管存在這些差異，香港大學地球科學系的一個科學家團隊認為，對太陽風如何在不同行星上驅動極光顯示的統一理解可能會帶來重要的實際應用。這種統一可以幫助我們監測、預測和探索太陽系的磁環境，包括地球周圍的磁環境。
“我們的研究揭示了太陽風和行星自轉之間的復雜相互作用，使我們對不同行星的極光有了更深入的了解，”團隊負責人、香港大學科學家張斌在一份聲明中說。“這些發現不僅將增強我們對太陽系極光的了解，還可能擴展到對系外行星系統極光的研究。”
哈勃太空望遠鏡的成像光譜儀拍攝的木星上極光的合成圖像。（圖片來源：uux.cn美國國家航空航天局、歐空局和J·尼科爾斯（萊斯特大學））
為了研究行星磁場動力學，該團隊觀察了像地球磁層這樣的電磁場與導電流體相互作用的方式，導電流體在太陽風中扮演著帶電粒子的角色。三維建模有助于他們更好地了解不同行星上的極光如何呈現不同的形狀或“形態”。然后，這可以用來了解這些不同的極光形態如何影響各種行星條件。
事實證明，將太陽風條件和行星旋轉相結合，會產生一個控制極光主要結構的新參數。這可以準確地解釋為什么在地球、土星和木星上觀察到不同的極光結構。研究小組表示，地球和木星的不同極光可以用一個統一的框架來解釋，這一事實讓人大吃一驚。
恒星風與行星磁場的相互作用是宇宙中的一個基本過程。
因此，這些發現不僅可以幫助我們更好地了解地球和更廣泛的太陽系的磁環境，還可以幫助我們更深入地了解遙遠行星系統的狀況。
該團隊的研究發表在《自然天文學》雜志上。