木星极地现紫外暗斑 揭示神秘磁场活动

（华盛顿1日综合电）美国加州大学伯克利分校的科学家在木星南北两极发现了暗紫外线斑点，其面积可与地球相当。研究显示，这些斑点可能是由磁场驱动的涡旋，聚集碳氢化合物霾雾形成的瞬态特征，仅能在紫外线下观测到。特别是南极，这些斑点的出现频率显著高于北极，揭示了木星磁场与大气变化之间的深层联系。

据《每日科技网》（scitechdaily）报导，木星“大红斑”（Great Red Spot）长期以来吸引了天文学家的关注，如今伯克利团队又发现另一个谜团：这些极地斑点会随机出现并消失，与大红斑的持久特征截然不同。这些暗色椭圆形斑点位于木星极区浓密的平流层霾雾中，通常出现在类似地球极光的明亮区域下方。根据美国太空总署（NASA）哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）拍摄的紫外线图像，这些斑点因吸收更多紫外线而呈现更暗的外观，格外引人注目。

2015年至2022年的年度观测显示，木星南极的暗紫外线斑点出现率高达75%，而北极仅在8张影像中出现一次。研究团队推测，这些斑点与木星强磁场中异常的动态过程有关。这些过程比地球极光的磁力作用更深入，影响到了木星的大气层。该研究结果于《自然天文学》（Nature Astronomy）期刊发表。

哈勃望远镜早在1990年代末即首次探测到这些斑点，后来卡西尼号（Cassini）太空船于2000年飞越木星时也曾观测到。然而，这些斑点直到伯克利分校本科生坪田（Troy Tsubota）近期系统性分析哈勃资料后，才被证实是木星南极的常见特征。他的分析指出，自1994年至2022年间，共数出8个南极斑点，而北极仅有2个。

研究进一步表明，这些斑点的形成可能与涡旋有关。英国北安普顿大学（Northumbria University）的斯塔拉德（Tom Stallard）认为，涡旋由磁场线在电离层与木星卫星“木卫一”（Io）喷发的电浆层间的摩擦所引发。涡旋在电离层高速旋转，随着深入逐层减弱，最终在平流层霾雾中搅动形成浓密斑点。这些斑点的霾雾浓度比一般厚约50倍，推测形成过程主要源于涡旋的动力作用，而非高层大气的化学反应。

美国太空总署的OPAL计划，全名为“外行星大气遗产计划”（Outer Planet Atmospheres Legacy），透过每年利用哈勃太空望远镜观测太阳系巨行星的大气动态，为本研究提供了丰富的观测数据。研究团队指出，这些发现有助于深入了解木星系统中内部发电机、卫星、电浆环与电离层及平流层霾层之间的相互关联。

文：台湾自由时报
图：UC Berkeley