
科学家们在距地球数千英里的地方检测到了奇怪的鸣叫声——类似于鸟类黎明时的合唱,它们可能会给未来的太空飞行带来大问题。
合唱波因其在转换为音频信号时与鸟鸣相似而得名,是地球电磁场中的扰动,能够将粒子加速到对航天器和宇航员来说可能致命的速度。
然而,尽管自 20 世纪 60 年代以来,人们就发现这些神秘的波浪来自地球和其他行星,但科学家此前认为它们只发生在附近。
现在,一个新的研究小组在距地球 100,000 英里(165,000 公里)的地方发现了这些波浪,大约是之前检测到的距离的三倍,这一发现挑战了现有理论。研究人员于 1 月 22 日在期刊上发表了他们的发现。
有关的:
合唱波(或口哨模式合唱波)是一种持续时间仅为零点几秒的能量爆发,穿过地球磁层,包围着我们的星球。这些电波首先是由第一次世界大战期间的无线电操作员发现的,他们在监听敌方信号时听到了这些电波。
此后的几十年里,合唱波已被无线电接收器以及的范艾伦探测器航天器,探测到来自地球辐射带的叽叽喳喳声。人们还在水星、木星、土星、天王星和海王星周围发现了这些波浪(所有具有全球磁场)以及没有磁场的火星和金星。
科学家们仍在争论合唱波的成因,但最流行的理论是,合唱波是由等离子体不稳定性效应形成的。在弯曲偶极子内,例如常见的条形磁铁和行星磁场,太阳发出的电子通常会沿着磁场线被捕获。通常,粒子沿着这些线以有序的螺旋方式移动。
但有时场中的扰动会破坏这个整齐的文件,导致电子产生合唱波,与电子共振并将它们加速到致命的、接近光速的速度。根据这一理论,这些偶极子的弯曲性质使合唱波能够从一个极传播到另一个极,产生其标志性的啁啾声。
然而,美国宇航局磁层多尺度卫星探测到的这些新波是在地球磁层相对平坦的区域发现的,这意味着它们是由整个磁场的频率变化产生的。
为了更好地研究这些波以及产生这些波的原因,研究人员建议更好地监测来自太阳的等离子体喷发以及它们如何与地球磁层相互作用。这可能会得出答案,对于确保未来的卫星、宇航员和前往火星及其他地方的深空任务不会受到高速电子的致命打击至关重要。
“这一发现并不排除现有的理论,因为预期的磁场梯度仍然可能存在,但这意味着科学家需要仔细观察,”理查德·霍恩英国南极调查局太空气象负责人并未参与这项研究,关于研究。 “这是一个令人惊讶的地区的令人惊讶的结果,它促使人们对地球磁场严重偏离偶极子的地区的合唱波进行进一步研究。”