極光

中科院地質(zhì)與地球物理研究所地磁與空間物理研究室研究員杜愛(ài)民與美國(guó)的合作者通過(guò)分析衛(wèi)星數(shù)據(jù)，研究了在持續(xù)的太陽(yáng)磁場(chǎng)北向條件下太陽(yáng)風(fēng)—磁層—電離層的耦合過(guò)程，發(fā)現(xiàn)地球磁層儲(chǔ)存的太陽(yáng)風(fēng)能量可以產(chǎn)生極光。

一般認(rèn)為，在南北兩極上空看到的多彩極光是由來(lái)自太陽(yáng)的高速帶電粒子撞擊高層大氣產(chǎn)生的。這些太陽(yáng)粒子主要在太陽(yáng)磁場(chǎng)南向條件下深入地球磁層，而在太陽(yáng)磁場(chǎng)北向期間，只有少數(shù)粒子滲透入磁層，不能滿足夜側(cè)強(qiáng)極光的能量。

而杜愛(ài)民團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果顯示，在特定條件下地球磁尾預(yù)先儲(chǔ)存下的能量可以激發(fā)強(qiáng)烈的極光。攜帶大量太陽(yáng)磁場(chǎng)和帶電粒子的云團(tuán)事件（稱為磁云）分為兩類：一類是磁云的前半段為北向磁場(chǎng)，后半段為南向磁場(chǎng)，另一類為磁場(chǎng)先南后北。研究表明，對(duì)于第一類先北后南型，極光不易發(fā)生。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)數(shù)據(jù)分析給出了太陽(yáng)風(fēng)能量進(jìn)入磁層的次級(jí)機(jī)制——“似黏滯性”作用的物理模式。

對(duì)于第二類先南后北型，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在北向期間偶有極光發(fā)生，并提出了一種新的解釋：北向期間極光能量來(lái)自于南向磁場(chǎng)期間儲(chǔ)存在磁尾的剩余能量，而極光的強(qiáng)弱取決于太陽(yáng)風(fēng)的速度和磁暴的大小。這些能量在磁尾只存活1~4小時(shí)。

據(jù)此，杜愛(ài)民團(tuán)隊(duì)推斷在太陽(yáng)上可能存在相似的儲(chǔ)能機(jī)制。而如果證實(shí)太陽(yáng)有相似的工作模式，太陽(yáng)物理學(xué)家們可能最終會(huì)預(yù)報(bào)太陽(yáng)耀斑的發(fā)生及其對(duì)空間宇航員的危害。

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