有史以来第一次，美国宇航局的朱诺太空船发现电子以高达40万伏特的电压射入木星大气层。这是一个巨大的能量，产生了行星发光极光。然而，这些令人难以置信的高电压只是偶尔会被发现——这就引发了人们的疑问：在地球两极一些最生动的辉光背后到底是什么。

这一发现在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中有详细说明，它是由朱诺号上的仪器实现的，朱诺号绕木星运行了一年多一点，经过的两极比以往任何其他航天器都要近。它在一定程度上证实了天文学家的预期，但同时也表明木星的极光与地球上的极光有着不同的表现——这一过程我们还不完全了解。

地球和木星上的极光都是由带电粒子（如电子）沿着行星的磁力线盘旋而下，进入大气层并产生辉光而形成的。在地球上，最强烈的极光是由太阳风暴引起的，太阳风暴是由太阳射出的高能粒子雨落在我们的星球上时产生的。当这些粒子进入大气层时，它们与气体相互作用，使两极的天空发出红光、绿光和蓝光。在木星上，极光是由主要从木卫一（该行星的卫星）喷出的粒子形成的。木卫一的火山向太空喷发出大量的硫和氧，使木星的磁场中充满了粒子。

在这两颗行星上，电子被电流沿着磁力线加速——类似于你插上**充电器时通过插座的电流。在地球上，太阳风是能量来源，以高达30000伏的电压发射电子(相比之下，你在美国的插座是110-120伏）在木星上，行星的超高速旋转就像一个巨大的发电机，因此天文学家预计木星上的电子也会被非常高的电压激发出来。但是他们以前从未观测到过这个现象，所以朱诺第一次给了天文学家这个机会。

莱斯特大学物理与天文学系教授乔纳森·尼科尔斯（Jonathan Nichols）说：“我们以前从未飞越过木星两极。”所以朱诺第一次告诉我们这些粒子。”

这艘宇宙飞船在环绕木星的极椭圆轨道上，每53天经过极近的两极。为了研究木星极光，探测器配备了几种仪器，包括朱诺高能粒子探测器（JEDI）。“探测器以每秒30英里的速度在两极上空运行，因此测量必须在几秒钟内完成，”研究的合著者巴里·莫克（Barry Mauk）说，他是绝地组织的负责人，也是**该仪器的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的科学家。”“这是一个非常重大的挑战，”莫克告诉《边缘报》我们为自己能够做到这一点感到非常自豪。”

然而，朱诺号第一次飞越极光时，并没有探测到天文学家预期的高电压。”我们非常惊讶，”莫克说。然后，在随后的飞行中，宇宙飞船最终检测到电子以大约相同的能量被发射到大气中的信号——高达40万伏。

不过，莫克说，奇怪的是，这些高电压并不总是存在。它们只是偶尔被发现。有时，朱诺会以一种看似随机的方式，发现有各种不同能量的电子被发射到大气层中。莫克说，是什么导致不同能量的电子随机加速——产生非常明亮的极光——是个谜。

尼科尔斯对《边缘报》说：“看来情况并不像我们想象的那么清楚。”我不太清楚你是怎么用那种特殊的机制把极光开得这么亮的。但这是朱诺未来将关注的问题。”

探测器将继续沿木星两极飞行，每次都会收集数据。”每次我们相遇，我们都会看到不同的东西。所以莫克希望下一次的观测能帮助天文学家解答为什么极光如此多变，为什么极光有时强有时弱的问题。

我们的目标不仅仅是了解太阳系最大行星极光背后的物理过程。宇宙周围的其他物体——如脉冲星、系外行星和白矮星——也有磁场，它们也以类似木星的方式加速粒子。但是木星在我们的后院，所以它实际上是可以接近的。”“木星不仅对自己的权利感兴趣，而且它还告诉我们很多类似的天体，我们无法用航天器到达，”尼科尔斯说。

而朱诺已经透露，在这颗气体巨星上，有未知的过程在起作用。”尼科尔斯说：“这对我来说非常令人兴奋，因为这意味着我们还有很多工作要做，才能弄清楚到底发生了什么。”木星似乎不会轻易放弃自己的秘密。”