低空重联能为木星的极光提供动力吗

与地球一样，木星的磁场将带电粒子引入其大气层，从而在其两极附近形成明亮的极光。然而，木星发出的极光的亮度和多样性超过了我们星球上产生的极光。特别令人感兴趣的是比主极光更接近两极的发射斑块，这一特征在木星上看起来比在地球或土星上强得多。

极地地区的排放可能是短暂的，持续几分钟，有时甚至只有几秒钟。极地极光区可进一步分为三种形态：最小发射的“暗”区、强烈发射的“活跃”区，以及在最高纬度的湍流发射的“漩涡”区。

宇航局的朱诺号航天器已经探测到可以解释主要发射的向下粒子通量。然而，尚未发现这种通量可以解释大部分极地排放，尤其是来自漩涡区域的排放。大师等。提出了一种朱诺尚未观察到的机制：磁重联发生在木星云顶上方不远处。

作者进行一维磁流体动力学建模，以跟踪木星极点附近单个磁力线的演变。他们模拟了从行星大气层顶部开始并从该点延伸 2 个木星半径的区域。该区域完全位于任何现存的航天器观测之下。

穿过等离子体的波从上方进入模型域，由行星磁层中更远的相互作用产生。这些波的传播具有使理想化的磁场线从完全垂直的位置偏转的效果。这是一个很小的影响，大约为 0.01°，但它可能足以启动相邻磁力线之间的磁重联事件。

在重新连接期间，相邻的场线断裂并以更有利的配置重新组合。这个过程释放存储在场内的能量，这些能量被附近带电粒子的加速带走。作者认为向下传播的高能电子可能是木星极光漩涡区域的来源。

最后，作者认为这种效应在地球或土星上并不重要，因为它们的磁场较弱。木星的磁场强了一个数量级以上，重联率大约增加了该值的平方。因此，木星有强烈的极光，而地球和土星则没有。

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