木星拥有太阳系中最强的极光活动，其绚丽发光现象背后对应着丰富的空间等离子体过程，且不同位置的极光可以反应行星空间不同区域的物理过程。目前主流的木星极光产生机制是1979年由Hill提出来的“共转破坏”驱动机制。该观点认为，木星旋转只能够带动靠近行星区域的磁层共转，而距离较远的磁层区域则难以维持共转，从而在磁层中形成等离子体的剪切流，驱动环状粒子沉降以形成极区主极光带。在此后很长时间里，“共转破坏”驱动机制被认为是标准的巨行星磁层电离层耦合驱动机制，随后基于该理论发展出多个极光电流模型。然而，随着观测数据增多，研究人员发现越来越多与模型预测不同的观测事实，对传统极光电流模型提出了挑战。迄今为止，由于缺少充分的木星极光和磁层联合观测，关于木星极光的产生机制之争是木星磁层领域的研究焦点。
　　在地球上，丰富的观测数据清晰地显示了阿尔芬波在极光驱动方面的重要作用，并逐渐改变了学界对木星极光驱动过程的认识。在木星上，有理论研究曾提出阿尔芬波在驱动木星极光方面的重要意义（Saur et al., 2018）。此后，科学家使用朱诺号飞船观测数据研究阿尔芬扰动和极光的关系，发现在朱诺号飞掠极光区域的时候，可以看到阿尔芬扰动的增强，但该研究未涉及直接的极光观测资料，因此只能证明该区域存在阿尔芬波，而不能提供阿尔芬波与极光辐射强度的关联。
　　中国科学院地质与地球物理研究所博士后潘东晓与尧中华、魏勇，以及比利时列日大学太空中心主任、教授Denis Grodent和研究员Bertrand Bonfond等人，设计并利用哈勃太空望远镜对木星极光的观测数据，配合朱诺号飞船在木星磁层中的磁场探测数据，直接从这两方面的观测出发，研究木星极光与阿尔芬波动的关联。在木星上，阿尔芬波动的周期一般在几十分钟，因此该工作选择周期在1-60分钟的低频阿尔芬扰动进行研究。研究显示，极光辐射越强的事件对应的波动强度越强，二者有很好的相关性（如图）。该结果从统计的角度首次直接证实了阿尔芬波与木星极光的关联，为阿尔芬波驱动木星极光这一理论框架提供了观测证据。
　　相关研究成果发表在Geophysical Research Letters上。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（A类）、国家自然科学基金项目和中科院地质地球所重点部署项目等的支持。
　　木星极光功率与阿尔芬波动强度的关系