科學家發現新空間天氣形式:超高速電子雨
加利福尼亞州大學洛杉磯分校的研究人員發現了一種新形式的空間天氣–從輻射帶沉澱到大氣中的超快電子雨。該研究小組稱,這些事件可能會影響衛星、航天器和宇航員,但在目前的空間天氣模型中並沒有將這些考慮到在內。
電子雨並不是一個新事物,它們在大多數時候也不是特別有問題。電子和其他帶電粒子聚集在地球的磁層中並在南北兩極之間來回跳動。太陽風和風暴可以把它們中的一些打散,然後將它們送入地球的大氣層,在那裡,它們可以促進極光的產生。
但在新研究中,加州大學洛杉磯分校的研究人員發現了一種新的機制,它能產生比以前更多的電子傾瀉。罪魁禍首是所謂的“呼嘯波”,一種沖刷磁層中等離子體的電磁波。這些波可以使該等離子體中的電子獲得能量,進而導致它們加速並掉出輻射帶。由此產生的雨則比通常的電子雨要移動得更快,體積也更大。
該小組使用ELFIN進行了觀察,這是一對微型衛星,每個都有一個麵包那麼大。ELFIN衛星可以從它們在低地球軌道上的位置探測並測量電子雨,而研究小組則通過使用NASA THEMIS衛星的數據來測量嘯聲波。將這兩個數據集結合起來表明嘯聲波和超高速電子雨之間有著明顯的聯繫。也許並不令人驚訝的是,這些降雨在太陽風暴期間發生得更頻繁。
到目前為止,這些超快電子雨在現有的空間天氣模型和預測中並沒有被考慮在內。但該團隊稱,將它們考慮在內非常重要的,因為這些事件會擾亂低軌道上的衛星、損壞經過的航天器或影響到宇航員的健康。
ELFIN的主要研究人員Vassilis Angelopoulos指出:“儘管人們通常認為太空跟我們的高層大氣是分開的,但這兩者是密不可分的。了解它們是如何联系在一起的可以使經過該區域的衛星和宇航員受益,這對商業、電信和太空旅遊變得越來越重要。”