在夏威夷毛納基亞的凱克二號望遠鏡中,天文學家們首次窺見了天王星的紅外極光。
與地球上的極光相似,天王星的極光也是由太陽風中的帶電粒子與行星磁場相互作用所引起的。當磁場線被引導向磁極,進入天王星的大氣層后,帶電粒子與大氣分子發生碰撞,從而使分子產生發光現象。
在地球上,極光來源于與氧氣和氮氣原子的碰撞,呈現出紅色、綠色和藍色。然而,在天王星上,大氣中的主要成分是氫和氦,溫度遠低于地球,使得天王星的極光主要呈現出紫外線和紅外線波長。
1986年,NASA的旅行者2號探測器首次發現了天王星上的紫外線極光。如今,近40年過去了,科學家們才首次探測到了其紅外線極光。
天王星的發射現象是分子氫在與帶電粒子碰撞后被電離并形成H3+離子的結果,這種發射產生了在北磁極上空的紅外極光。
極光或許能幫助我們解開另一個謎團,即為什么天王星(以及海王星)的磁場與其自轉軸的對齊相差如此之大,天王星的偏差達到了59度。由于極光勾勒出了行星磁場的結構,而這與大氣的上層(電離層和熱層)相互耦合,進一步的研究或許能揭示這種偏差產生的真正原因。