一種此前被忽視的機(jī)制使閃電產(chǎn)生的能量能夠到達(dá)大氣層的最高層,在那里它們可能會(huì)對(duì)衛(wèi)星和宇航員的安全造成威脅。
閃電發(fā)生時(shí),它攜帶的能量有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種名為“哨聲波“的特殊電磁波,得名于它們可以被轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)。幾十年來(lái),研究人員一直認(rèn)為閃電產(chǎn)生的哨聲波會(huì)停留在地球表面附近的區(qū)域,高度不超過(guò)1000公里。
最近,美國(guó)大學(xué)費(fèi)爾班克斯分校的Vikas Sonwalkar和Amani Reddy發(fā)現(xiàn),一些哨聲波可以從充滿帶電粒子的電離層(大氣層的一層)反射,使得這些波及其攜帶的能量可以到達(dá)距離地球表面20000公里的高空。這意味著它們可以深入地球磁層,即地球磁場(chǎng)主導(dǎo)的空間區(qū)域。
研究人員在范艾倫探測(cè)器(一對(duì)2012至2019年間測(cè)量地球磁層的機(jī)器人太空船)的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了這些反射哨聲波的證據(jù)。他們還在早至1960年間發(fā)表的研究中找到了這一現(xiàn)象的跡象。Reddy指出,新老數(shù)據(jù)都表明,這一現(xiàn)象頻繁且持續(xù)發(fā)生。
研究團(tuán)隊(duì)表示,事實(shí)上,閃電向這一太空區(qū)間輸送的能量可能是此前預(yù)估的兩倍。這些能量會(huì)使附近的粒子帶電并加速,產(chǎn)生的電磁輻射可以損壞衛(wèi)星并危害宇航員的健康。
美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的Jacob Bortnik說(shuō):“閃電一直以來(lái)都被誤解為影響較小。直到十年前我們才獲得這些數(shù)據(jù),而且我們也沒(méi)有仔細(xì)地研究過(guò)它們。”他表示,這項(xiàng)新研究鼓舞了其他研究人員去更準(zhǔn)確地了解地球磁層。
Sonwalkar說(shuō),建立閃電和磁層之間關(guān)聯(lián)也非常重要,因?yàn)榈厍驓夂虻淖兓苍S會(huì)使閃電風(fēng)暴更加頻繁。
該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在希望分析更多衛(wèi)星的數(shù)據(jù),進(jìn)一步了解閃電產(chǎn)生的哨聲波如何在地球磁層中傳播,以及它們可能怎樣會(huì)被太空天氣影響。
相關(guān)論文來(lái)源:Science AdvancesDOI: 10.1126/sciadv.ado2657
(原標(biāo)題:閃電產(chǎn)生的能量波可傳至遙遠(yuǎn)太空)
(來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 作者:馮雨晴 責(zé)任編輯:曹銳怡)





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