木星的射电暴？

意外发现的这段来自木星之音，像极了海边的潮起潮落

1955年，BernardBurke和Kenneth Franklin（当时在卡内基科学研究所）偶然地发现了木星的射电爆发。

当时，他们在马里兰州的农村建立了一座占地96英亩（约合38.85公顷）的射电阵。在用它观测蟹状星云时，注意到了一阵阵奇怪的爆发干扰。

这种噪声在三个月里出现了十多次。

在仔细检查数据时，他们发现在每个记录到的夜间，信号的出现时间都稍有提前，速率是每晚提前四分钟。

两位很快意识到，这种爆发与木星在天空中的出现具有相关性。

在这一发现50周年时，Franklin回忆道：“这种噪声不是平滑的，而有很尖锐的突起，所以我们认为这不是真实的信号。当证认出它们源自木星时，我们极其惊喜……这开创了一个全新的研究领域，一个将天体物理学应用于行星的领域。”

在木星的卵状极光上，可见到与木卫一、木卫二和木卫三（通过磁力线）直接相关的光斑

不过，第一次听到木星射电的真是这两位科学家吗？

特斯拉协会的James Corum和KennethCorum兄弟认为，尼古拉·特斯拉很可能才是听到木星射电暴的第一人。然而，这位科学家和发明家却错误地把这些零星的脉冲信号归因于火星上的智能生命。

尼古拉·特斯拉。这位科学家兼发明家可能是第一个听到木星上狂怒射电暴的人，但是他错误地把这种信号归因于火星上的智慧生命

特斯拉的发现被同时代的人所忽视，部分是因为地球电离层对低频射电辐射一般是不透明的。但是Corum兄弟指出，在特斯拉的观测频段，地球电离层实际上变透明了。

此外，他的观测设备或许也相当灵敏，足以探测到来自太空的信号。还有，在1899年的夏秋夜晚，木星落山也很晚，特斯拉的观测就是在那个时期进行的。

木星的带电粒子源由木卫一补给，它确保木星极光永久不息。木卫一的部分带电粒子直接流入木星的两极，另一部分则首先被木星磁场扫入一个环状区域。即使系外行星的磁场并不很强大，仍可通过与寄主恒星发生类似的相互作用而产生射电辐射

从今天木星活动预报表回推，科学史家辨认出了五个这样的时间窗口：木星射电暴会减弱，而火星同时沉入西方地平线之下。正是这种情况导致特斯拉得出射电发射来自火星的结论。

虽然特斯拉听到的也可能只是地球大气层内的甚低频自然电波，但也很可能他才是听到另一个星球的射电风暴的第一人。

木星的磁场十分强大，足以使源自太阳的大多数带电粒子发生偏转。虽然有少数带电粒子能够冲入木星磁层，但磁层内的大部分等离子体都来自其内部，源于木卫一的火山喷发。木星的磁层能够将逃逸出木卫一引力的硫离子、氧离子及伴随的电子一扫而光，将它们驱散到环绕木星赤道的环状区域里。来自这个环状区域和木卫一本身的电子，沿着木星的磁力线运动，并在木星两极如暴雨般洒落。这些电子越来越快地绕着磁力线作螺旋运动，将周围的等离子体搅动起来，从而使其爆发一连串射电波。

节选自2014年1月号

文／Yvette Cendes 译／傅承启

中国国家天文

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