研究人员直接观察到光变化模式背后的散射电子,称为脉动极光,确认带电太阳风如何与地球磁场相互作用的模型。
带着同样的风对技术构成威胁,令人欣慰的是我们对那里正在发生的事情有了充分的了解。
国际天文学家团队使用了最先进的技术荒濑地球空间探测器作为地球空间中的供能与辐射探索(ERG) 项目旨在观察高能电子在地球表面高空的行为。
自史前时代以来,在地球两极闪烁的耀眼光幕就激发了我们的想象力,基本过程北极光和南极光(北极光和南极光)的怪异光芒背后是众所周知的。
通过日冕物质抛射和其他太阳现象从太阳喷出的带电粒子以波浪的形式冲刷着我们的星球。当它们撞击地球磁场时,大多数粒子都会在全球范围内发生偏转。有些流向两极,在那里它们撞入构成我们大气层的气体,使它们发出耀眼的绿色、蓝色和红色的光。
这些通常被称为活跃的极光,并且经常被拍照以构成我们放在日历和桌面壁纸上的华丽窗帘。
但脉动极光有点不同。
它们不是像光幕一样闪烁,而是在数十秒内缓慢生长和褪色。。它们的形成位置往往比活跃在两极的表亲更高,更靠近赤道,这使得研究它们变得更加困难。
这种极光被认为是由磁力线突然重新排列造成的,释放出储存的太阳能,将电子簇射到大气中,形成称为“增亮”的循环。极光亚暴。
“它们的特点是从黄昏到午夜极光变亮,随后是明显的极光弧剧烈运动,最终破裂,并在黎明时以弥散的、脉动的极光斑出现,”主要作者 笠原聪东京大学的研究人员在他们的报告中解释道。
确认磁场的特定变化真正导致这些电子波并不容易。一方面,精确绘制磁场线需要在正确的时间将设备放置在正确的位置,以便跟踪捕获在其中的带电粒子。
虽然磁场的重新排列似乎有可能,但仍然存在这样的问题:这些电涌中是否有足够的电子来解释脉动极光。
这项最新研究现在解决了这个问题。
研究人员直接观察了带电粒子或等离子体的通道电流的变化所产生的电子散射,称为合唱波。
电子爆发已被联系起来之前的合唱波,之前的研究发现电子簇射与这些移动等离子体电流的“呼啸”曲调相一致。但现在他们知道由此产生的带电粒子喷发可以解决这个问题。
“沉淀的电子通量足以产生脉动极光,”笠原说。
下面的剪辑使用简洁的视觉效果很好地解释了这项研究。伴随着邪恶的重击舞蹈节奏。
研究人员的下一步是利用 ERG 航天器结合极光等现象来综合分析这些电子爆发的性质。
这些令人惊叹的灯光秀非常壮观,但它们也有阴暗的一面。
在适当的条件下,这些粒子雨可以变成风暴。虽然它们在足够高的开销上是无害的,但足够强大可能会导致带电粒子破坏卫星和靠近地表的设备中的电子设备。
就在去年十多年来太阳爆发的最大耀斑暂时摧毁了高频无线电并扰乱了低频导航技术。
掌握我们和太阳之间的距离可能有助于我们在更大的风暴来袭时更好地计划。
这项研究发表于自然。