土星上的許多地方在至少半年內，發生了一系列奇異發光事件

發生在土星北極的極光。NASA / ESA

去年，土星北半球夏至來臨之際，哈勃太空望遠鏡在六個月的時間內，捕捉到了一系列發生在土星北極的奇異發光事件。

科學家將這些事件，與地球上的一種自然發光事件相提並論。這種自然發光事件就是所謂的極光。

來自太陽的帶電粒子會以太陽風的形式掠過地球。它們中的大部分會被地球的磁場阻擋，而一小部分則會被俘獲，沿著磁力線飛向地球的兩個磁極。當它們與地球高層大氣中的氧、氮等原子相互作用時，便會形成飄忽不定的美麗極光。

極光並非地球所獨有，太陽系其它行星上也存在類似現象。最為人所知的莫過於氣體巨行星木星、土星、天王星和海王星。但有所不同的是，這些行星大氣的主要成份是氫，氫的特性導致這些行星上的極光通常只存在於紫外線波段，且由於地球大氣層對於紫外線有很強的吸收作用，我們在地面很難觀察到。

而在太空中飛行的哈勃望遠鏡不受這種限制。它和已經墜入土星大氣的「卡西尼」探測器配合，為天文學家提供了與土星磁圈有關的大量信息。

土星擁有太陽系第二大行星磁圈。哈勃太空望遠鏡拍攝的照片讓我們看到土星的極光存在極其明顯的地方性差異。土星極光的這種特點，是太陽風和土星本身急速自轉共同作用的結果。土星雖然非常大，但每轉一圈卻只需要11個小時。

我們在這張照片里可以看到，土星的這次北極光有兩處特別明亮。一處出現的位置正值黎明，而另一處出現的位置正值午夜前夕。第二處據信與太陽風和土星北半球夏至日磁圈的相互作用有特別關聯。

圖中的土星主體影像是哈勃太空望遠鏡2018年早些時候拍的，是光學影像；而北極區的極光是2017年拍攝的，是紫外線影像。

哈勃太空望遠鏡一直以來都是研究土星極光的利器。它曾於2004年土星南半球夏至日期間，以及2009年土星環面完全側對地球期間，對土星的兩極和極光進行過同步研究。

土星極光的紫外影像。NASA / ESA

[參閱] https://www.obspm.fr/un-bouquet-final-d-aurores.html?lang=en

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