借助美國宇航局“西彌斯”衛星,美國科學家首次查明了動態北極光背后的觸發機制。
太陽風與地球大氣原子沖撞后可以產生極光,但這種極光極其微弱,肉眼一般無法看到。通常人們在北極地區夜空中見到的五彩斑斕、變幻莫測的極光為動態極光。有時,極光甚至會高度動態
地呈現出狂野變幻的色帶。科學家認為,動態北極光是受亞暴即地球磁層能量釋放干擾所致。
多年來,針對亞暴的發生機制,一些科學家曾提出不同的理論并一直為此爭執不下。一個美國科學家小組24日在《科學》雜志電子版上發表報告說,對“西彌斯”衛星觀測結果的最新分析表明,磁重聯理論是正確的。
磁重聯理論認為,亞暴發生在距離地球約13萬公里的地方。在那里,地球磁層兩個磁場的磁力線由于貯存太陽風能量而相互靠近。當二者之間達到一個臨界值時,磁力線便重新排布,導致磁能轉化為動能和熱能。能量釋放使得等離子體加速,產生加速運動的電子與地球大氣層發生“沖撞”,結果導致亞暴發生。
“西彌斯”項目首席科學家瓦西利斯·安耶洛普洛斯說:“我們的數據首次清晰地表明,磁重聯才是亞暴背后的觸發機制。”他比喻說,磁重聯就好像彈弓一樣,使等離子體沿磁力線方向加速,造成原本安靜的極光受其擾動而富于變幻。
以前有關地球磁層的一些探測項目受觀測位置單一的局限,都沒能探明亞暴的發生機制。去年2月發射升空的“西彌斯”衛星共包括5顆微型衛星,它們在精心設定的不同軌道上能夠同時捕捉亞暴蹤跡。科學家預計,“西彌斯”在其探測使命中能觀測到大約30次亞暴。
動態北極光其實只是亞暴的“副產品”之一。亞暴還可能嚴重破壞繞地球運行的衛星,使地面的電網和通信系統癱瘓,甚至危害到在太空行走的宇航員。
安耶洛普洛斯說,他們希望在“西彌斯”衛星的幫助下能更深入地了解亞暴,最終更準確地進行“太空天氣預報”,預測類似的大規模能量釋放事件何時發生,以便提前采取防范措施保護宇航員、衛星以及地面電網等。
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