木卫一尺寸和地球的月亮相当，是太阳系火山活动最活跃的天体[26]。它受到木星和木星其它卫星的潮汐引力作用，导致其内部处于熔融状态，而且位于表面的火山持续地喷发释放大量的含硫为主的气体物质。这些气体物质的一部分会逃逸到外部空间，气体分子很快会失去部分电子被电离，然后被木星的磁场捕获，在木星周围形成一个巨大的Io环。长期的地面和空间观测表明，是木卫一倍增了木星的10米波射电辐射爆发。木星磁场快速扫过木卫一和木卫一的轨道，当木卫一位于轨道上的特定位置时，木卫一携带着自身稀薄的导电大气层穿越木星磁场时，在木卫一和木星之间产生强电流，激励发生10米波辐射，进而在空间和地球上可以探测到这些被增幅了的辐射。

木星的10米波射电辐射爆发源与百米波、千米波源相比，来自于接近木星表面的空间或来自于木星的表面。图5（http://jupiter.kochi-ct.jp/cg/jupier_radio_sources.gif）是日本国立技术大学（National University of Technology）今井实验室（Imai laboratory）给出的木星低频射电辐射各频段爆发产生位置示意图，蓝色实线为自转轴，绿色实线为磁轴，红色区域为木卫一调制的木星HF射电爆发区域。

图5 木星低频射电辐射爆发产生位置示意图Fig. 5 Source position diagram of Jovian low-frequency radio bursts

考虑到电离层的遮挡和HF无线通信的干扰，经验表明地面上观测木星10米波射电爆发的较佳频段位于10～28 MHz左右[31]。地面观测发现木星10米波爆发由强相干的O模和X模同步产生。偏振状态在木星数h的覆盖数MHz带宽的射电风暴过程中非常稳定，预示着木卫一–磁层相互作用源的位置沿着经度方向扩展，但在特定时间对于特定的观测几何构型只能看见少量的一部分，无法看见全部范围，预示着它是高度椭圆偏振射电辐射[4]。和土星类似，木星的射电爆发提供了测量木星自转的手段，特别是使用可以长期监测到的10米波爆发，精确测量到了木星的自转周期为9 h 55 min 29.71 s[35]。

木星10米波射电辐射爆发存在有爆发持续时间特性，主要包括短脉冲S爆发和长脉冲L爆发两类。短脉冲S爆发的脉冲持续时间1～10 ms，频率在爆发时间内发生单向漂移；长脉冲L爆发的脉冲持续时间0.5～5 s，包含在频率上可以向上或向下漂移的调制通道[31]。木星的短脉冲S爆发信号特性与脉冲调频雷达信号类似，在短短时数ms内频率漂移几百kHz到几MHz。这类爆发的产生机制已经争议了40多年没有定论。对大量观测记录的高时间和频率分辨率的分析表明，S爆发产生机理的一个可能解释是能量为–5 keV的电子分布的回旋脉塞发射，在木卫一附近被加速，然后沿着连接木卫一和木星极光区的磁力线准绝热运动。辐射电子的总能量、速度和俯仰角，以及爆发射电源的范围，都可由射电测量得到[27]。这也预示着木星10米波S爆发探测是一类潜在的可以探测木星磁层物理和动力学特性的遥感工具，未来甚至可以推而广之到其它“射电”行星，如系外行星探测。

3 系外行星射电爆发探测初步展望

早在1976年系外行星尚未被发现时天文学家就推测，既然木星在射电波段的爆发辐射如此剧烈，人类应该可以利用已知的木星射电辐射知识来寻找系外行星。目前，空间低频射电探测的主要驱动来自太阳射电爆发预警监测、宇宙早期演化射电辐射探测、行星和系外行星射电爆发探测。其中发展空间大型低频射电阵列的驱动来自宇宙学和系外行星探索的需求[9]。针对系外行星探索，光学天文波段发现了数千颗系外行星或系外行星候选体。这些天体既有大量的类木巨行星，也有部分类地固体行星。系外行星探索数据网页 000颗，其中近700颗的质量低于1个木星质量，其余的质量都比木星大，最大可达将近300个木星的质量。依照其质量–半径关系，主要分为大质量大体积和小质量小体积的两个集中的集团，见图6。

图6 已经发现的系外行星质量–半径分布情况Fig. 6 The mass-radii distribution of discovered exo-planets

有理由认为，任何一个具有全球性磁场的系外行星也都具有形成极光现象的潜力。类比木星和土星上的极光现象，对这类巨型气态行星极光的研究有助于探索系外天体的极光现象。可以合理推断，系外行星也会与太阳系行星类似发生射电辐射或射电爆发。考虑到这些系外行星距离地球远、辐射能量低、低频辐射在行星际传输路径上的星际介质损耗严重，使用现有手段能力的观测过程中难以实现长时间稳定观测、对信号进行累积积分，使得直接探测系外行星射电爆发无论在地面和在空间都变得非常困难。另外，除了其它射电干扰，仅银河系自身的射电背景辐射就很强，还有来自自然的和人为的射电信号也在干扰着这类观测。

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