红外极光首次在天王星上得到证实

在近20年前的数据中，科学家们终于证实了红外极光的存在，在北部地区发光天王星.

这一发现使天文学家能够填补关于天王星极光的一些未知数，并可能揭示为什么这颗行星比它应该的温度高得多，离太阳如此之远。

“包括天王星在内的所有气态巨行星的温度都比模型预测的温度高出数百开尔文/摄氏度，如果只是被太阳加热，这给我们留下了一个大问题，即这些行星为什么比预期的要热得多？”天体物理学家艾玛·托马斯（Emma Thomas）说英国莱斯特大学。

“一种理论认为，高能极光是造成这种情况的原因，它产生热量并将热量从极光向下推向磁赤道。

当高能粒子通常沿着磁力线加速向行星移动时，就会产生极光，并且当粒子落在行星上时，它们通常在其大气层中相互作用。这种相互作用产生的电离会产生辉光。

它们远非地球独有的现象，尽管它们在不同的世界看起来非常不同。

木星强大的、永久的极光在紫外线下燃烧，也是如此火星上的人.金星' 是与地球的绿色相似.汞没有大气;它的极光表现为X射线荧光来自地表的矿物质.

自1986年以来，我们已经知道天王星上有紫外线极光，甚至可能有一个X射线组件.科学家们认为，它一定也有红外极光，就像在木星上看到的极光一样。土星.然而，尽管他们自1992年以来一直在寻找，但这种光芒的证据已被证明是难以捉摸的。

可悲的是，尽管天王星探测器很少，但托马斯和她的团队认为，我们可能在没有意识到的情况下检测到了红外极光发射。

2006年，NIRSPEC近红外光谱仪凯克天文台的仪器（近红外SPECtrograph）用于收集6小时的天王星观测数据。正是在这里，研究人员决定寻找。

他们仔细研究了224张图像，寻找特定粒子电离的迹象三原子氢（H₃⁺).这种粒子的发光强度随温度而变化，这意味着它可以用来测量某物的热度或冷度。

但是当研究人员发现H的迹象时₃⁺在他们的数据中，他们发现它的密度增加了，而没有改变地球大气层的温度。

这与天文学家期望通过红外极光看到的高层大气电离的增加是一致的。因此，他们说这个签名最终代表了在天王星大气层中发现了红外极光。

由于极光与大气层和天王星的磁场有关，这一发现增加了一些信息，可能有助于我们更好地了解这颗行星的一些奇怪的奥秘。例如，它的磁场是有点热闹– 不仅侧向倾斜，而且不对称。

它可以帮助我们更好地理解丰富托马斯说，在更广阔的银河系中，海王星和天王星般的世界，并评估它们是否适合生命。这是因为我们可以研究这些外星世界的发光方式，根据我们对天王星的观察，得出关于它们自己的大气层和磁层的推论。

“这篇论文是天王星30年极光研究的结晶，它终于揭示了红外极光，并开始了对地球极光研究的新时代。她说.

“我们的研究结果将继续拓宽我们对冰巨极光的了解，并加强我们对太阳系，系外行星甚至我们自己的星球的行星磁场的理解。

该研究已发表在自然天文学.

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