土星极光心跳被发现

在这张2009年使用美国国家航空航天局/欧空局哈勃太空望远镜上的高级勘测相机拍摄的图像中，土星的紫外线极光在每个极点都是可见的。

科学家发现，土星的极光是一种幽灵般的紫外线，照亮了这颗气态巨星两极附近的高层大气，其心跳与行星的无线电发射同步。

研究人员发现，土星上的脉冲极光大约每11个地球小时发生一次，相当于这颗环形行星上一天的长度。

“这是一个重要的发现，有两个原因，”英国莱斯特大学的研究负责人乔纳森·尼科尔斯说。“首先，它提供了一个长期怀疑但迄今为止缺失的无线电和极光发射之间的联系，其次，它为诊断土星心跳不规则的原因增加了一个关键工具。”

土星的心跳

像所有磁化的行星一样，土星从其极地向太空发射无线电波。

这些发射脉冲间隔约11小时。在1977年发射的两次旅行者号任务中，脉冲的时间被认为代表了行星的自转周期。

但是，多年来的观测表明，无线电发射的脉冲变化很大。由于行星的自转不能轻易改变速度，土星无线电周期波动的来源让行星科学家感到困惑。

同样，土星上一天的长度也引发了争论，因为传统的时钟在确定一颗没有固体表面可供参考的行星的自转周期时是不可靠的。

在一项新的研究中，研究人员表明，不仅无线电发射会产生脉冲，地球上的极光也会同步跳动。

土星上的极光

尼科尔斯和他的团队使用了2005年至2009年间从哈勃太空望远镜获得的土星极光图像。这项研究的结果将发表在8月6日出版的《地球物理研究快报》杂志上。

在地球上，极光是由太空中的带电粒子沿着地球的磁力线流向两极而引起的。这些粒子与地球大气层中的氮和氧原子的相互作用使它们发光。

当地球的磁场被太阳发射的粒子轰击时，地球上就会出现极光。在土星上，当像恩克拉多斯或木卫一这样的卫星将颗粒物质排放到近行星空间时，就会发生极光。

长期以来，人们一直怀疑土星的无线电波是由这些带电粒子向两极传播时发出的，但在土星的极光中还没有观察到类似无线电的脉冲。这让天文学家感到困惑，因为这两种现象似乎有关联。

然而，在最近的这项研究中，尼科尔斯和他的研究团队使用土星无线电脉冲的时钟来组织该行星的极光数据。

他们还将哈勃所有土星极光图像（从2005年到2009年获得）的结果叠加在一起。通过这样做，极光的脉动终于显现了出来。

尼科尔斯说：“这证实了极光和无线电发射确实存在物理联系。”“这一联系很重要，因为这意味着无线电发射的脉冲是由驱动土星极光的过程产生的，而美国国家航空航天局/欧空局的卡西尼号宇宙飞船目前正在绕土星轨道上对极光进行研究。因此，这使我们朝着解开可变无线电周期之谜迈出了重要一步。”