脈動極光或由電磁波起伏觸發(fā)
英國《自然》雜志上近日發(fā)表的一篇物理學論文稱,日本東京大學科學家通過觀察分析,提出了被稱為脈動極光的強烈閃爍光源的起源最新見解。這一理論將揭示與等離子物理相關的更多細節(jié),也將用于理解木星和土星上的極光現(xiàn)象。 當來自太陽的高速粒子流(太陽風)進入地球的磁氣圈時,靠近南北兩極的地區(qū),就會出現(xiàn)絢爛的極光現(xiàn)象。在極光家族中,脈動極光是其中一種特別類型。它常在黎明時“現(xiàn)身”,看上去像明亮的斑塊,它們準周期性地閃爍,會覆蓋幾十甚至幾百公里的天空。脈動極光一般出現(xiàn)在南北半球高緯度地區(qū)約100公里的空中,科學家認為其是由高能量電子間歇性地釋放進入高層大氣產(chǎn)生的。 但是,一直以來極光脈動的物理機制很少能通過觀測驗證,截至目前也尚未發(fā)現(xiàn)有關高能量電子如何釋放的直接證據(jù)。 日本東京大學研究人員笠原慧及其同事,使用已收集到的關于2017年3月27日發(fā)生的極光亞暴的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行觀察。根據(jù)之前的研究,科學家判斷這種脈動極光是由電磁波起伏觸發(fā)的,這種波動產(chǎn)生于赤道的磁氣圈,被稱為合聲波(Chorus wave)。而合聲波在磁氣圈沿著地球的磁場線,向地球大氣的上端發(fā)射電子。在磁氣圈中,電子被困在磁場中,并沿著磁場線運動,當這些粒子與合聲波相互作用時,特別是當它們與空氣中的分子碰撞時便會產(chǎn)生光。團隊研究人員此次根據(jù)數(shù)據(jù)觀察到,正是合聲波散射了地球磁層中的能量電子,導致它們到達至上層大氣。 |