科学家们首次观测到木星两极同时出现的高能极光。他们发现，与地球上的北极光和南极光不同的是，木星上的这两个极光的行为毫无相似之处。

通过对气体巨极光的稀有观测的研究，伦敦大学学院的William Dunn和Andrew Coates的科学家发现南北极光完全相互独立地发光和消失。今天发表在《自然天文学》杂志上的这一令人惊讶的发现，是了解木星极光背后究竟是什么的一步，极光在两极闪烁着看不见的X射线。

极光是行星磁场的特征，它被认为是生命的关键，因为它们保护行星的大气层不受从附近恒星吹来的冲刷风的影响。磁场出现在脉冲星、系外行星和褐矮星上，但木星离地球很近。因此，通过研究木星的极光和磁场，我们可以更好地了解遥远星球上发生了什么。

邓恩说：“如果我们要在其他行星上寻找其他生命，那么我们就要找到有磁场的地方。”在我们的太阳系中，了解北极光的信号是什么以及它们的含义是很重要的，因为希望在将来的某个时候，我们会在太阳系外的行星上研究这些信号。”

在地球上，极光最为人所知的是当带电粒子从太阳射出沿着地球磁力线落在我们的星球上时出现的绿光或红光的发光带。带电粒子加速并粉碎成大气中的气体分子，产生光。但也有我们看不到的极光是由紫外线、红外线或高能X射线构成的。科茨说，X射线极光可能在地球上微弱地出现。但它们在木星上特别强大。”“木星只是一个完全不同的野兽，”邓恩说。

在木星上，带电粒子被认为是从太阳和木星的小火山卫星木卫一吹进来的。高电荷的硫、氧和碳分子沿着行星的磁力线排列，就像磁铁周围的铁屑。木星的超高速旋转带动了这些粒子的加速，这些粒子以几十兆伏的能量撞击大气层。这些粒子剥离了大气中已有的电子，并在此过程中释放出高能X射线。”一切都在以一种超负荷的方式发生，”科茨说。

木星的方位意味着它南极的X射线极光很难被看到。但是在2007年5月24日和2016年6月1日的12个小时里，钱德拉X射线天文台和XMM牛顿太空望远镜在环绕地球的轨道上精确地处于同时观测两极的正确位置。

这一罕见的观点揭示了两极极光的表现不同：一个极光并不总是比另一个亮。这是令人惊讶的，莱斯特大学的天体物理学家Jonathan Nichols说，他没有参与这项研究。尼科尔斯说，由于磁力线在两极之间形成了一条连续的弧线，“你可以想象，影响北方极光的因素会影响南方极光。”。至少，地球上一般都是这样。

更奇怪的是，虽然南极光每9到12分钟就有一次有节奏的脉冲（以前人们看到它每40到45分钟就有一次有规律的脉冲），但北极光更不稳定。有时，它每五到八分钟就亮一次，但有时更不规则。两个极光的亮度也不一样，而且每一个脉冲都不同。

目前还不清楚极光为什么会这样，但邓恩对造成南部X射线极光有节奏的脉冲有一些想法。Dunn说，太阳风可能会沿着木星的磁力线产生波浪，使沿着这些波浪冲浪的带电粒子每隔11分钟到达两极。

美国宇航局的朱诺号宇宙飞船自2016年7月以来一直围绕这颗气体巨星运行，很快就能提供一些答案。探测器配备了探测磁场和带电粒子的仪器，因此它可以告诉我们更多关于两极的情况。”它为我们提供了一个有趣的问题来尝试和解决，”尼科尔斯说。

尼科尔斯说：“重要的一点是：了解木星上发生了什么，是弄清太阳系以外行星上发生了什么的关键。”他说：“木星就像是太阳系外行星、褐矮星、脉冲星的类比，而脉冲星是我们无法到达的各种天体。”因此，如果我们能理解木星的磁场，那么我们就能理解这些不同种类的天体。”