京都大學(xué)和九州大學(xué)的研究團(tuán)隊宣布，一項關(guān)于地球磁層的最新衛(wèi)星觀測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，磁層中的電荷分布與傳統(tǒng)理論相反。這項成果對理解太空電磁環(huán)境具有重要意義。地球的磁層是受地球磁場影響的空間區(qū)域，可保護(hù)地球免受太陽風(fēng)等高能粒子的傷害?？茖W(xué)家一直認(rèn)為，早晨方向的磁層帶有正電荷，傍晚方向為負(fù)電荷。然而，最新的衛(wèi)星數(shù)據(jù)揭示了相反的現(xiàn)象：早晨方向?qū)嶋H上為負(fù)電荷，傍晚方向為正電荷。

為進(jìn)一步探究原因，研究團(tuán)隊進(jìn)行了大規(guī)模磁流體動力學(xué)模擬。他們構(gòu)建了太陽風(fēng)高速流入地球磁層的模型，結(jié)果和觀測一致——早晨方向呈現(xiàn)負(fù)電荷分布，傍晚方向為正。值得注意的是，極區(qū)與傳統(tǒng)理論一致，但赤道附近則出現(xiàn)大范圍的極性反轉(zhuǎn)。

論文作者日本京都大學(xué)的Yusuke Ebihara表示：“在以往理論中，赤道平面和極區(qū)上方電荷極性應(yīng)一致，但現(xiàn)在我們在這些區(qū)域卻看到了截然相反的分布。這種現(xiàn)象實(shí)際與等離子體的運(yùn)動相關(guān)?！?/p>

其解釋指出，源自太陽的磁能進(jìn)入磁層后在黃昏側(cè)做順時針環(huán)流，并流向極區(qū)，而地球磁場本身在赤道平面指向上方、極區(qū)則向下方，導(dǎo)致這些區(qū)域電漿運(yùn)動與磁場方向相反，從而出現(xiàn)了電荷分布的逆轉(zhuǎn)。

這些發(fā)現(xiàn)為太空環(huán)境變化機(jī)理研究，以及理解磁化行星如地球、木星和土星等的空間環(huán)境，提供了新的視角。團(tuán)隊認(rèn)為，磁層的等離子體環(huán)流不但驅(qū)動了多種太空現(xiàn)象，還間接影響了高能粒子區(qū)——輻射帶的變化。

編譯自/ScitechDaily