奇觀奇觀！物理學家終於發現了一種「特殊極光」的成因

研究人員直接觀察了被稱為脈衝極光的移動模式背後的散射電子，證實了太陽風如何與地球磁場相互作用的模型。

同樣的風對科技造成了威脅，讓我們感到欣慰的是我們對那裡發生的事情有了很好的了解。

國際天文學家團隊使用了最先進的Arase地球空間探測器，作為地球空間(ERG)項目的能量和輻射探測的一部分，以觀察高能電子在地球表面的高度。

從史前時代起，閃爍在地球兩極的耀眼的光幕就吸引了我們的想像，而在北極光和南極光的詭異輝光背後的基本過程是眾所周知的。

帶電粒子，通過日冕物質拋射和其他太陽現象向太陽噴射，以波的形式沖刷我們的星球。當它們撞擊地球的磁場時，大部分的粒子都偏離了地球。其中一些被輸送到兩極，在那裡，它們撞入氣體，構成我們的大氣層，使它們在耀眼的綠色、藍色和紅色的薄片上發光。

這些通常被稱為「有源極光」(active auroras)，經常被拍到用來裝飾我們在日曆和桌面壁紙上的華麗的窗帘。

但是，跳動的極光有一點不同。

它們不像光幕那樣閃爍，而是像慢速的閃電一樣，在幾十秒內逐漸消失。它們也會比它們在兩極的活動表兄弟更靠近赤道，使它們更難研究。

這種極光被認為是由於磁場線的突然重新排列釋放了它們儲存的太陽能量而引起的，從而導致電子驟雨進入大氣層，並被稱為極光亞風暴。

東京大學的首席作者Satoshi Kasahara在他們的報告中解釋道:「他們的特徵是，從黃昏到午夜的極光，然後是明顯的極光弧的劇烈運動，最終會破裂，並在黎明時分形成彌散的、顫動的極光。」

確定磁場中特定的變化對這些電子波真正的負責是不容易的。首先，精確地繪製磁場線需要在適當的時間將設備放入正確的位置，以便跟蹤被困在其中的帶電粒子。

雖然磁場的重新排列看起來很有可能，但仍然存在一個問題:在這些涌流中是否有足夠的電子來解釋脈衝極光。

最近的這項研究已經讓這個問題得以解決。

研究人員直接觀察到帶電粒子(或稱等離子體)的電流變化所產生的電子散射。

以前的研究發現，電子流與這些流動的等離子體流的「吹口哨」曲調相吻合。但現在，他們知道了由此產生的帶電粒子的爆發能起到一定的作用。

「析出的電子通量足夠強烈，可以產生脈衝極光，」Kasahara說。

下面的片段很好地解釋了使用整潔的視覺效果的研究。完成了一個邪惡的砰砰跳動。

研究人員的下一步是利用ERG航天器綜合分析這些電子爆發的性質，並結合極光等現象。

這些令人驚嘆的燈光秀令人嘆為觀止，但它們也有陰暗的一面。

在適當的條件下，這些粒子的光束會變成風暴。雖然它們在高空是無害的，但一場足夠強大的太陽風暴會導致帶電粒子干擾衛星和接近地表的電子設備。

就在去年，最大的太陽耀斑爆發十多年來暫時中斷了高頻無線電和干擾低頻導航技術。

把握住我們和太陽之間的關係可能會幫助我們在更大的風暴襲擊時更好的計劃。

這項研究發表在《自然》雜誌上。

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