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科学家第一次直接观察北极光是如何形成的

2019-09-02     来源:广汽丰田         内容标签:科学家,第一次,直接,观察,北极,光是,如何,

导读:ShareTweet 随着新卫星技术的出现,研究人员已经证实了这一令人印象深刻的现象背后的理论。 谈到自然表演,它并没有比北极光更好。这个令人眼花缭乱的灯光表演从一开始就被人类所

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随着新卫星技术的出现,研究人员已经证实了这一令人印象深刻的现象背后的理论。

谈到自然表演,它并没有比北极光更好。这个令人眼花缭乱的灯光表演从一开始就被人类所钦佩,但科学家们至今还未能充分证实它的形成理论。东京大学的地球物理学家第一次直接观察了导致北极光的潜在机制,从而证实了关于它们形成的长期理论。

极光亚暴是由磁层的全球重构造成的,该论文的第一作者,日本东京大学大学院理学研究科地球与行星科学系副教授Satoshi Kasahara写道,它释放存储的太阳风能。它们的特点是从黄昏到午夜的极光明亮,随后是极度明显分裂的极光弧形的剧烈运动,并在黎明时出现弥漫的脉动极光。

壮观的灯光秀以一种类型开始等离子体波被称为合唱波。磁重构可以使这些合唱波将电子降入高层大气。这平衡了系统,但在此过程中,当电子落入大气层时发出彩色光。

散射的电子沉淀到大气中,导致极光照射。间歇发生的合唱波和相关的电子散射导致极光脉动。图片来源:2018年的ERG科学团队。

它曾经是一段时间的领先理论,但仍然存在这些合唱波是否有足够的能量来产生极光的问题。现在,研究人员终于抓住了他们的行为。

我们第一次直接观察到合唱波散射电子,产生粒子沉淀到地球大气中,Kasahara说。沉淀的电子通量足以产生脉动极光。

由于采用了新型设备,他们能够观察到这种现象。通常,电子传感器无法区分其他类型的沉淀电子,因此Kasahara和他的团队开发了一种新的传感器,可以观察电子和合唱波之间的相互作用。该传感器安装在日本宇宙航空研究开发机构于2016年12月发射的地球空间激励和辐射探测(ERG)卫星上。

全面了解不同类型的所有物理过程极光仍然不完整,但这些碎片开始落地。研究人员现在将使用ERG卫星来了解与磁层相关的其他现象。

Journal Reference:S. Kasahara at al。通过合唱波从电子散射脉动极光。大自然,2018年; 554(7692):337 DOI:10.1038 / nature25505

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