脈動(dòng)極光或由電磁波起伏觸發(fā)
英國(guó)《自然》雜志上近日發(fā)表的一篇物理學(xué)論文稱,日本東京大學(xué)科學(xué)家通過觀察分析,提出了被稱為脈動(dòng)極光的強(qiáng)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(guān)的更多細(xì)節(jié),也將用于理解木星和土星上的極光現(xiàn)象。
當(dāng)來自太陽的高速粒子流(太陽風(fēng))進(jìn)入地球的磁氣圈時(shí),靠近南北兩極的地區(qū),就會(huì)出現(xiàn)絢爛的極光現(xiàn)象。在極光家族中,脈動(dòng)極光是其中一種特別類型。它常在黎明時(shí)“現(xiàn)身”,看上去像明亮的斑塊,它們準(zhǔn)周期性地閃爍,會(huì)覆蓋幾十甚至幾百公里的天空。脈動(dòng)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(xué)家認(rèn)為其是由高能量電子間歇性地釋放進(jìn)入高層大氣產(chǎn)生的。 但是,一直以來極光脈動(dòng)的物理機(jī)制很少能通過觀測(cè)驗(yàn)證,截至目前也尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)高能量電子如何釋放的直接證據(jù)。 日本東京大學(xué)研究人員笠原慧及其同事,使用已收集到的關(guān)于2017年3月27日發(fā)生的極光亞暴的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察。根據(jù)之前的研究,科學(xué)家判斷這種脈動(dòng)極光是由電磁波起伏觸發(fā)的,這種波動(dòng)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(chǎng)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(chǎng)中,并沿著磁場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),當(dāng)這些粒子與合聲波相互作用時(shí),特別是當(dāng)它們與空氣中的分子碰撞時(shí)便會(huì)產(chǎn)生光。團(tuán)隊(duì)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(dǎo)致它們到達(dá)至上層大氣。 研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,這種機(jī)制可能也適用于理解木星和土星的極光現(xiàn)象,人們?cè)谶@兩顆星球上也檢測(cè)到了合聲波。(來源:科技日?qǐng)?bào) 作者:記者張夢(mèng)然) |