科学家发现新空间天气形式:超高速电子雨

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洛杉矶加利福尼亚大学的研究人员发现了一种新的空间天气形式——超快的电子雨,它从辐射带中沉淀到大气中。该团队表示,这些事件可能会影响卫星、航天器和宇航员,但目前的空间天气模型没有考虑到这些事件。

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电子雨并不是什么新鲜事,而且在大多数情况下也不是特别有问题。电子和其他带电粒子聚集在地球的磁层中,在北极和南极之间来回反弹。太阳风和风暴可以驱散其中一些,然后将它们送入地球大气层,在那里它们可以促进极光的产生。

但在这项新的研究中,洛杉矶加利福尼亚大学的研究人员发现了一种新的机制,可以产生比以前更多的电子注入。罪魁祸首是所谓的“哨声波”,这是一种电磁波,可以冲刷磁层中的等离子体。这些波可以激发等离子体中的电子,使它们加速并脱离辐射区。由此产生的雨比通常的电子雨移动得更快、更大。

研究小组使用了一对微型卫星elf,每个卫星的大小相当于一条面包。Elf卫星可以从它们在低地球轨道的位置探测和测量电子雨,而研究团队使用NASA Themis的数据来测量啸叫波。这两组数据的组合表明,嚎叫波和超高速电子雨之间存在明显的联系。也许并不奇怪,这些降雨在太阳风暴期间发生得更频繁。

到目前为止,在现有的空间天气模型和预报中还没有考虑这些超快的电子雨。但该团队表示,考虑到这些事件非常重要,因为这些事件可能会扰乱低轨道卫星,损坏经过的航天器,或影响宇航员的健康。

elfin的首席研究员瓦西里斯·安杰洛普洛斯(Vassilis Angelopoulos)说:“虽然太空通常被认为与我们的高层大气是分离的,但两者是不可分割的。了解它们之间的联系可以使通过该地区的卫星和宇航员受益,而这对商业、电信和太空旅游来说正变得越来越重要。”

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