【{$randkws}】NASA NuSTAR空间观测站从木星检测到最高能量的光 - {$web_name} 但这个气体巨头仍充满了神秘

NASA NuSTAR空间观测站从木星测试到最高能量的光
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：自20世纪70年代以来，科学家们一直在近距离探究木星，但这个气体巨头仍充满了神秘。NASA NuSTAR空间观测站的新观测结局显示了从木星测试到的最高能量的光。这种光是NuSTAR能够探测到的X射线形式，也是粉丝应援最新进展资讯迄今为止从地球以外的太阳系行星探测到的最高能量的光。
《Nature Astronomy》上的一篇论文报表了这一察觉并解开了一个几十年的谜团：为什么Ulysses任务在1992年飞过木星时没有目睹X射线。
X射线是一种光的形式，但比人眼能目睹的可见光具有更高的能量和更短的波长。NASA的钱德拉X射线天文台和欧空局(ESA)的XMM-牛顿天文台都探究了来自木星极光的低能量X射线--当木星卫星木卫二上的火山向木星喷发离子（被剥去电子的原子）时，在木星南北两极附近形成的光照。木星强大的磁场加速了这些粒子并将它们引向行星的两极，在那里它们跟木星的大气层碰撞并以光的形式释放能量。
依据NASA 2016年抵达木星的朱诺号航天器的观测，来自木卫二的电子也被该行星的磁场所加速。探究人员怀疑这些粒子应该形成比钱德拉和XMM-牛顿观测到的更高能量的X射线，而NuSTAR（核光谱望远镜阵列的简称）是第一个证实这一假设的观测站。
哥伦比亚大学的天体物理学家、新探究的戛纳电影节热点论文首要作者Kaya Mori说道：“行星形成NuSTAR探测到的范围内的X射线是相当具有考验性的。但木星有一个巨大的磁场，且它的旋转速度相当快。这两个特色意味着该行星的磁层就像一个巨大的粒子加速器，这就是使这些高能量排放变成或许的缘由。”
探究人员在开展NuSTAR探测时面临多重障碍，如高能量的发射比低能量的发射要暗得多，但这些考验都不能阐释Ulysses没有探测到的缘由。Ulysses是NASA和ESA的一项联合任务，能够探测到比NuSTAR更高能量的详细点映口碑速递X射线。Ulysses航天器于1990年发射，在多次延长任务后，一直管理到2009年。
依据这项新探究，这一难题的解决计划在于形成高能X射线的机制。这些光来自“朱诺号”可以用其木星极光分布评测(JADE)和木星高能粒子探测仪(JEDI)探测到的高能电子，但有各式机制可以导致粒子形成光。假如不直接观察粒子发出的光，差不多不或许得知哪个机制是网友杨幂速递负责任的。
在这种状况下，罪魁祸首是一种叫做韧致辐射(bremsstrahlung)的东西。当高效移动的电子遇到木星大气中的带电原子时，它们会像磁铁一样被吸引到原子上。这导致电子迅速减速并以高能X射线的形式失去能量。这就像一辆高效行驶的汽车如何将能量转移到它的制动操控系统来减速。事实上，bremsstrahlung在德语中意为“制动辐射”。
每一种光发射机制都会形成一个略微各异的光轮廓。运用对轫致辐射光剖面的既定探究，探究人员表明，在更高的能量下，含有在Ulysses的探测范围内，X射线应该变得显著更暗。
“假如你对NuSTAR资料做一个简易的推断，它会显示Ulysses应该能探测到木星的X射线，”哥伦比亚大学天体物理学博士生、这项新探究的论文共同作者Shifra Mandel说道，“但我们兴办了一个含有轫致辐射的模型，该模型不只跟NuSTAR的观测结局相吻合，并且向我们表明，在更高的能量下，X射线会过于微弱，Ulysses无法探测到。”
据悉，该论文的结论依赖于NuSTAR、Juno和XMM-牛顿对木星的另外观测。
新篇章
在地球上，科学家已然在地球极光中探测到了比NuSTAR在木星上目睹的能量更高的X射线。但这些辐射极其微弱--比木星的辐射微弱得多--只有经由小型卫星或高空气球才能察觉，这些卫星或气球可以相当接近大气层中形成这些X射线的位置。同样，观察木星大气层中的这些排放物将需要一个靠近该行星的X射线仪器，其灵敏度要比U在20世纪90年代携带的仪器更高。
“这些排放物的察觉并没有结案，它开启了一个新的篇章，”来自伦敦大学学院的探究员、该论文的论文共同作者William Dunn说道，“我们对这些排放物及其来源仍有很多疑问。我们得知旋转的磁场可以加速粒子，但我们并不完全知晓它们在木星是如何达到如此高的速度的。什么基础过程会自然形成这样的高能粒子？”
科学家们还期盼，探究木星的X射线发射可以合作他们知晓我们宇宙中更多的极端天体。NuSTAR通常探究我们太阳系以外的物体如爆炸的恒星和被大品质黑洞引力加速的热气盘。
这项新探究是科学家们能将NuSTAR的观测结局跟在X射线源（由朱诺号）取景的资料开展较为的第一个例子。这使探究人员能直接评测他们有关是什么形成这些高能X射线的想法。木星跟宇宙中的其他磁性物体--磁星、中子星和白矮星--也有许多物理上的相似之处，但探究人员并不完全知晓粒子是如何在这些天体的磁层中被加速并发射出高能辐射。经由对木星的探究，探究人员或许会揭开我们还无法访问的遥远来源的详情。