脈動極光或由電磁波起伏觸發

英國《自然》雜誌上近日發表的一篇物理學論文稱，日本東京大學科學家通過觀察分析，提出了被稱為脈動極光的強烈閃爍光源的起源最新見解。這一理論將揭示與等離子物理相關的更多細節，也將用於理解木星和土星上的極光現象。

當來自太陽的高速粒子流（太陽風）進入地球的磁氣圈時，靠近南北兩極的地區，就會出現絢爛的極光現象。在極光家族中，脈動極光是其中一種特別類型。它常在黎明時「現身」，看上去像明亮的斑塊，它們准周期性地閃爍，會覆蓋幾十甚至幾百公里的天空。脈動極光一般出現在南北半球高緯度地區約100公里的空中，科學家認為其是由高能量電子間歇性地釋放進入高層大氣產生的。

但是，一直以來極光脈動的物理機制很少能通過觀測驗證，截至目前也尚未發現有關高能量電子如何釋放的直接證據。

日本東京大學研究人員笠原慧及其同事，使用已收集到的關於2017年3月27日發生的極光亞暴的衛星數據進行觀察。根據之前的研究，科學家判斷這種脈動極光是由電磁波起伏觸發的，這種波動產生於赤道的磁氣圈，被稱為合聲波（Chorus wave）。而合聲波在磁氣圈沿著地球的磁場線，向地球大氣的上端發射電子。在磁氣圈中，電子被困在磁場中，並沿著磁場線運動，當這些粒子與合聲波相互作用時，特別是當它們與空氣中的分子碰撞時便會產生光。團隊研究人員此次根據數據觀察到，正是合聲波散射了地球磁層中的能量電子，導致它們到達至上層大氣。

研究團隊認為，這種機制可能也適用於理解木星和土星的極光現象，人們在這兩顆星球上也檢測到了合聲波。

圈點

以木星為例，這顆「行星之王」也存在著極光，但卻具有更高的能量，是由X射線構成，而不是可見光線，當太陽風暴引發木星極光時，其覆蓋區域甚至遠大於地球表面。而在土星上，磁氣圈、太陽風和土星大氣層的交互方式更是奇特非常，令科學家意想不到。現在，對脈動極光的深一步理解，其實也意味著我們已經可以更好地去認識其他行星上的極光現象。

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