研究人員表示，等離子波是理解這顆氣體巨行星動蕩且具有強大磁性的大氣層眾多謎團的關鍵要素。

自2016年進入木星軌道以來，美國宇航局（NASA）的朱諾號（Juno）探測器一直致力于揭示我們太陽系最大行星的諸多奧秘。而其最新發現可能是迄今最引人入勝的發現之一：在木星兩極附近發現了一種全新類型的等離子波。

在5月31日（星期三）發表于《物理評論快報》的一篇論文中，天文學家描述了木星磁層中一種不尋常的等離子波模式。木星的磁層是一個保護該行星免受外部輻射的磁性“氣泡”。木星異常強大的磁場似乎迫使兩種截然不同的等離子體同步振動，從而在其極區形成獨特的帶電粒子和原子流。

等離子體是塑造木星動蕩大氣層的關鍵力量。因此，研究人員相信，這些新的觀測結果不僅將推動我們對木星天氣事件的理解，還將增進我們對遙遠系外行星磁性的認識。

在這項研究中，研究人員分析了木星磁層中等離子波的行為，該磁層包含高度磁化、低密度的等離子體。該研究團隊由明尼蘇達大學、艾奧瓦大學和德克薩斯州西南研究所的研究人員合作組成，他們發現了阿爾芬波（Alfvén waves）和朗繆爾波（Langmuir waves）之間一種意想不到的振蕩。這兩種波分別反映了等離子體中原子的運動和電子的運動。

電子的質量遠小于帶電原子，這意味著通常情況下，這兩種波會在非常不同的頻率上傳播——但木星磁層的情況顯然并非如此。這一發現促使研究人員進行了更深入的研究。隨后的調查揭示了在木星兩極附近發現的一種前所未見的等離子振蕩類型。

“觀測到的等離子體特性確實非常不尋常，在我們太陽系的其他地方從未發現過，”未參與這項新研究的丹麥技術大學行星科學家約翰·利夫·約根森（John Leif J?rgensen）告訴媒體。

與地球的極光由太陽風暴引起不同，木星的極光 —— 一股比地球極光能量高出數百倍的活躍、超高速粒子流 —— 有時是其強大磁場的產物。研究作者表示，更好地理解此類現象的工作原理，可能對未來在系外行星上搜尋外星生命的任務具有寶貴價值。

天文學家在論文中寫道：“雖然地球（上）不會發生這種情況，但它們可能適用于其他巨行星的極區，也可能適用于強磁化的系外行星或恒星。”

“木星是我們太陽系的羅塞塔石碑，”朱諾號的首席研究員斯科特·博爾頓（Scott Bolton）在NASA為該探測器制作的介紹頁面上說。“朱諾號將作為我們的代言人前往那里 —— 去解讀木星想要告訴我們什么。”

最初，NASA預計朱諾號的任務將于2017年結束，屆時他們將有意引導探測器墜入木星大氣層，這一決定符合NASA的行星保護要求。但朱諾號的飛行路徑隨著時間的推移發生了變化，NASA判定該探測器不再對木星的衛星構成威脅。因此，該機構批準了任務的延期。

盡管如此，科學家們確實認為，到今年9月，朱諾號的軌道將自然衰減，最終被木星大氣層吞噬。然而，這絕不意味著人類對木星探索的終結；歐羅巴快船（Europa Clipper）探測器計劃于2030年抵達木星的衛星歐羅巴（木衛二）。當然，即使在木星吞噬朱諾號之后，科學家們仍將擁有來自該探測器的海量寶貴數據，他們將在未來數年內繼續進行細致分析。

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