美国、欧洲和中国的行星科学家近日报告称，他们利用美国宇航局（NASA）朱诺号探测器上的紫外光谱仪（UVS），在木星卫星木卫三的极光中绘制出细小斑块结构，并发现这些结构在形态和尺度上与地球极光中的特征高度相似。研究团队认为，这一结果支持了磁场与带电粒子相互作用可能是极光产生的普遍物理机制，对认识太阳系内不同天体的磁层具有重要意义。

木卫三极光的观测与特征

木卫三是目前已知唯一拥有自身内在磁场的卫星，其微型磁层嵌套在木星庞大的磁层之中。研究指出，木卫三的极光主要由沉降电子激发其稀薄氧气大气中的氧原子产生，发射波长集中在130.4纳米和135.6纳米。

在最新研究中，列日大学研究员菲利普·古斯宾（Philippe Guaspin）及其同事，分析了朱诺号探测器于2021年6月7日获取的木卫三紫外线观测数据。团队在木卫三前导侧的下游半球识别出多个极光斑块，这些斑块的典型尺度约为50公里，亮度最高可达约200雷利。

古斯宾表示，木卫三同样存在极光现象，由电子沉降至其稀薄氧气大气中所致。此前朱诺号对木卫三极光的观测受限于地面观测的空间分辨率，难以解析行星极光中典型的小尺度结构，而此次高空间分辨率数据首次揭示了这些细节。

与地球和木星极光的相似性

研究显示，这些在木卫三上发现的极光斑块，在形态和尺度上与地球磁层亚暴前以及木星所谓“黎明风暴”期间观测到的极光“珠串”相似。相关现象此前已在地球和木星的极光中被记录，并与亚暴和黎明风暴等磁层大规模重排事件相关，这类事件会释放大量能量并引发强烈极光活动。

列日大学及罗马国家天体物理研究所博士后研究员亚历山德罗·莫伊拉诺（Alessandro Moirano）指出，“珠串”结构与这些磁层重排过程相关，而此次在木卫三上发现类似特征，表明在不同天体、不同尺度和环境下，磁层中可能存在相近的物理机制。

研究还注意到，在木卫三南半球尚未发现类似斑块结构。论文将这一现象主要归因于观测视角限制，但同时指出，也不能排除这与木卫三在木星等离子体盘中的具体位置有关，可能存在某种不对称性。

后续任务与观测前景

列日大学天体物理学家贝特朗·邦丰（Bertrand Bonfond）表示，朱诺号此次对木卫三的近距离观测持续时间不到15分钟，且探测器未来不会再次飞越木卫三，因此目前尚无法确定这些极光斑块在木卫三上的普遍性及其随时间的演化情况。

他指出，欧洲航天局的“朱庇特冰卫星探测器”（Juice）任务正在前往木星，预计将于2031年抵达，并对木卫三开展专门观测。该探测器配备了与朱诺号类似的紫外光谱仪，有望进行更长时间的连续观测，监测木卫三极光的变化，并获取更多有关其磁层和大气相互作用的信息。

相关研究成果已发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）期刊上，论文题为《朱诺号高空间分辨率紫外观测揭示木卫三极光斑块：对磁层源区的约束》（A. Moirano 等，2026年，《天文学与天体物理学》706，L16；doi: 10.1051/0004-6361/202558379）。