图片来源：NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/A. Bader (Lancaster University)

研究人员正忙于分析卡西尼号宇宙飞船发回的最终数据，该飞船在土星轨道上运行了13年多，直到2017年9月任务结束。

在旅程的最后一段，卡西尼号来到一个特别大胆的轨道上，从土星和土星环之间穿过，这使它比以往任何时候都更接近土星。科学家们也因此能够以前所未有的分辨率获得土星紫外线极光的图像。

新的观测结果在《地球物理研究快报》和《JGR:空间物理学》上发表的两项新研究中有详细描述。

土星的极光是由太阳风与土星快速旋转的磁场相互作用产生的，太阳风是太阳发射出的一股高能粒子流。极光位于土星的极区，被认为是高度动态的，经常随着不同的动态过程在土星的等离子体环境中发生而脉动和闪烁。

兰开斯特大学的博士生、该研究的主要作者亚历山大·巴德说:“令人惊讶的是，围绕土星极光的许多问题仍然没有答案，即使在卡西尼号任务取得显著成功之后也是如此。”

“这最后一组特写图像为我们提供了独特的非常详细的小尺度结构的图像，这些小尺度结构在卡西尼号或哈勃太空望远镜之前的观测中无法识别。我们对它们的起源有一些想法，但仍有大量的分析工作要做。”

仅靠卫星图像还不足以揭开极光的神秘面纱——在土星两极周围形成明亮极光的高能粒子来自遥远的土星表面，那里的磁场线扭曲，等离子云相互作用。当卡西尼号位于适合的区域时，有时会被嵌入连接极光和磁气圈的粒子流中。

对宇宙飞船在这段时间里记录的粒子测量数据的首次分析表明，土星的极光和木星的极光一样，是由比地球更高能的粒子产生的。然而，潜在的物理机制似乎显示出三者之间的相似性。

尽管卡西尼号飞船的任务已经结束，但它提供的数据仍然充满了惊喜，并将继续帮助研究人员了解巨型行星极光的运作方式，特别是结合“朱诺号”对木星磁层的观测。

原文来源：l