极光机制可能在整个太阳系中普遍存在

对 ESA/JAXA BepiColombo 航天器首次飞越水星期间获得的数据的分析表明，水星南磁层极光与地球和火星上看到的极光相似。

地球极光是由太阳风、太阳发射的带电粒子流和地球大气层带电上层(称为电离层)之间的相互作用产生的。

由于水星只有一层非常稀薄的大气层，称为外逸层，因此它的极光是由太阳风直接与行星表面相互作用而产生的。

“我们第一次目睹了电子如何在水星磁层中加速并沉淀到行星表面，”JAXA 空间与宇航科学研究所天体物理学与行星研究所的行星研究员 Sae Aizawa 博士说和比萨大学。

“虽然水星的磁层比地球小得多，并且具有不同的结构和动力学，但我们已经证实，整个太阳系产生极光的机制是相同的。”

在他们的研究中，Aizawa 博士及其同事分析了 2021 年 10 月 BepiColombo 任务首次飞越水星期间低能电子(低于 30 千电子伏)和离子的同步测量结果。

他们解释说：“在飞越过程中，贝皮科伦坡从北半球的夜间一侧接近水星，并在南半球的早晨一侧附近进行了最近的接近。”

“它观察了南半球白天一侧的磁层，然后离开磁层回到太阳风中。”

“它的仪器成功地观测了磁层的结构和边界，包括磁层顶和弓形激波。”

“数据还显示，磁层处于异常压缩状态，很可能是由于太阳风的高压条件造成的。”

作者发现了直接证据，表明高能电子在水星磁层的近尾区加速，迅速向白天漂移，随后注入到行星夜晚的闭合磁场线上。这一过程被观察为 X 射线极光。

他们说：“尽管行星磁层的结构和动力学存在差异，但电子注入和随后的能量依赖漂移是整个太阳系观察到的普遍机制。”

研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

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