卡西尼飞船光谱成像仪拍摄到土星上极壮丽极光

地球上美丽的极光已经让人们惊叹，想象一下那些位于太阳系以外的行星上产生的极光是何种情形呢？有些距离其恒星较近的气态系外行星上由于恒星高能粒子流的作用，将出现全球性的极光现象。近日，美国国家航空航天局的卡西尼飞船红外光谱成像仪拍摄的合成图像显示，土星南极地区云层顶部的出现极为绚丽的极光情景。

较为靠近恒星的系外行星上能接触到恒星自身强大的磁场，如果这个现象发生在热木行星上(质量接近或者超过木星)，则产生的极光将是地球上极光亮度的100至1000倍，将显示出非常的梦幻般的绚丽。

空间“天气环境”将越来越被重视起来，因为发射到地球轨道上的人造卫星将信息传送到地球的任一地点都需要涉及到电磁等原理，而来自太阳的高能粒子风暴很容易使得这些昂贵的电子设备受损，例如卫星电视直播、GPS全球定位等。而太阳风暴等空间天气环境不仅能威胁到轨道上的卫星，还能对地面上的整个国家电网等设施造成大规模故障。极光产生过程中，同时也会使得大气层中出现强大的电流，如果作用于地面上的电网设施，就会造成大面积的停电。　

但是，如果系外行星距离其恒星较近，只有几千万公里，这个距离小于地球到太阳的1.5亿公里会出现什么情况呢。科恩和他的研究小组利用计算机来模拟这种极端的空间天气环境，模拟出类似太阳的日冕物质抛射在系外行星中击中在轨道上运行的热木行星的情景。科学家表示系外行星上的极光将极为恐怖的天体现象，其规模远不是太阳系中所看到的能比拟的。

随着恒星等离子体高速撞击系外行星的大气，其能量将比地球上的高出100-1000倍，极端的条件造成的影响将会迅速席卷至整个星球。史密森天体物理中心研究小组预测：全球性的极光爆发将从系外行星的北极蔓延到南极，并在赤道位置产生较亮的爆发，过程至少超过6个小时，最终由磁暴能量消散。

但更令人惊奇的是即使整个行星发生强烈的极光现象，行星的磁场将自动切换到保护模式，抵御高能粒子风暴的进一步侵蚀，“无形的力场”将保护大气层免受更大的高能粒子的撞击。这个研究是非常有意义的，这种行星大气模式可以用来寻找外星生命。巨大的气态系外行星具有保护自身免受进一步恒星高能粒子流冲击的机制，因此这个研究还可以缩小范围，推广到类似地球这样岩质行星上，是否能找到类此的磁场自我调控机制。