天王星首次確認「紅外極光」解開行星高溫之謎

在近20年前的數據中，科學家終於確認在天王星的北部地區存在紅外極光。這一重大發現幫助天文學家填補了關於天王星極光的未知信息，並或許能夠解釋為什麼該行星的溫度遠超預期，即使它距離太陽如此遙遠。

英國萊斯特大學的天體物理學家托馬斯（Emma Thomas）表示：「所有的氣體巨大行星，包括天王星，在只受太陽加熱的模型預測下，其溫度都高出了數百度。這讓我們面臨一個巨大的疑問：為什麼這些行星比預期要熱？」一種理論認為，這種充滿活力的極光是造成這一現象的原因。

首先必須先簡單科普一下什麼是「極光」？「極光」是當太空中的高能粒子遇到行星的磁場並與大氣中的粒子碰撞時所產生的光。簡單來說，它就像是當粒子碰撞時所放出的燈光。我們在地球上可以看到極光，但在其他星球上，這種光可能會看起來不太一樣。

從1986年起，我們就知道天王星上有紫外線極光，甚至可能有X射線成分。但是，儘管自1992年以來科學家一直在尋找，這種光芒的證據一直難以捉摸。

特殊粒子助測量溫度

然而，托馬斯和她的團隊認為，我們可能在不知情的情況下檢測到了紅外極光的輻射。他們仔細研究了224張圖像，尋找一種特定的粒子-離子化的三原子氫（H3+）。這種粒子的發光強度會隨著溫度而改變，這意味著它可以用來測量物體的溫度。

研究人員發現，這些數據中的H3+密度增加，但並未改變行星大氣的溫度。天文學家預期在紅外極光中會看到更多的電離，而這與他們的觀察相符。

極光與天王星的大氣和磁場都有關，這一發現增加了一些可能幫助我們更好地了解該行星一些奇特之謎的信息。例如，它的磁場不僅傾斜偏移，而且還是非對稱的。

托馬斯表示，這項研究是對天王星極光30年研究的重大突破，它揭示了紅外極光並開創了該行星極光研究的新時代。

該研究已發表在《自然天文學》雜誌上。

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參考論文:

1.Detection of the infrared aurora at Uranus with Keck-NIRSPEC.Nature Astronomy