天文學家捕捉到從深空出現的神秘“合唱波”
一個國際天文學家小組在一個意想不到的太空區域檢測到神秘的鳴叫訊號,引發了關於它們是如何產生的重大問題。
這些訊號稱為合唱波,是從地球表面高處發出的瞬間電磁輻射爆發。當轉換成音頻格式並拉出來時,它們聽起來就像鳥兒在鳴叫。
我們已經了解他們幾十年來,人們的共識是它們是由等離子體不穩定性:電離氣體失去平衡並以不同的模式溢出電磁波。
您可以在下面收聽:
迄今為止,已檢測到的它們距離地球最遠距離為 51,000 公里(31,690 英里)。地球磁場在該點附近看起來最像一塊具有明顯相反磁極的磁鐵。物理學家認為這項特徵對於在流經太陽系的等離子體中產生必要的不穩定性至關重要。
然而,新的研究發現,在距離我們星球約 165,000 公里(102,526 英里)的地方,具有非常相似特性的輻射爆發,其中更加扭曲。合唱波似乎不像我們想像的那樣與整齊的偶極磁場緊密相連。
「這種相似之處表明,它們的產生並不是由當地環境唯一決定的,它們可以在太空的任何地方發展。”寫研究人員在他們發表的論文中。
該研究依賴對高解析度影像的仔細分析NASA 磁層多尺度(MMS) 衛星任務於 2015 年發射,旨在識別距家鄉較遠的海浪。
儘管這些發現挑戰了目前關於合唱波的一些假設,但還是首次觀察到了一個先前假設的過程:從等離子體粒子到合唱波的能量轉移發生在電子相對稀缺的區域,即電子電洞。
這證明了一種稱為電子迴旋共振正在發揮作用並為此處看到的獨特的線性調頻模式提供動力,其中電子頻率和波頻率都匹配,從而驅動更大的能量轉移。
“這些與合唱波相關的電子空穴已經通過模擬得到了很好的研究,現在已經在原位觀察到了,”寫研究人員。
由於合唱波代表了太空中一些最強的電磁輻射脈衝——這是地球輻射帶以及對衛星運行的潛在威脅——我們需要盡可能多地了解它們,以了解何時會出現它們。
其他行星也有合唱波,包括,, 和,所以這些發現告訴我們更多關於更廣闊的宇宙以及磁場是如何存在的。
“我們的觀察可能有助於解決有關合唱團排放的長期爭議,並有助於了解在太空和天體物理環境中觀察到的能量傳輸,”寫研究人員。
該研究發表於自然。