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为什么南极光与北极光不同?

2019-1-29@艾米 0 评论

为什么南极光与北极光不同?

当太阳特别活跃时,极光在两极周围的天空上作画,在地球大气层中抛出高度带电的粒子。科学家们曾经认为这些绚丽的事件是镜像,但令他们惊讶的是,北方(北极光)和南方(极光极光)的显示并不完全匹配。

自从科学家们意识到这两个天体显示器不一致以来,他们就一直努力找出原因。现在,一组研究人员认为找到了原因 – 地球磁尾的不对称性。但更奇怪的是,不对称性是由科学家所期望的精确反转引起的。

新研究主要作者Anders Ohma说“这令人兴奋的原因是,早些时候我们认为系统中的不对称性通过称为尾部重新连接的机制进入磁层,然而,它实际上可能正好相反。”

这一切都归结为地球的磁尾,它是由地球与太阳之间的相互作用产生的。这些相互作用始于地球的磁场,科学家认为磁场是从内部产生的,通过地核旋转产生电荷。磁场 – 从冰箱到行星,在北极和南极之间产生不可见的磁场线,可以控制周围物质的行为。但是地球的磁场不是唯一存在的 – 太阳也有一个,它影响着从各个方向流出的高电荷等离子体粒子的恒定流动。这股被称为太阳风的气流中所加入的磁场干扰了地球的磁场,将其压扁在地球白天面对太阳的一侧,并将其伸展到背向太阳的夜间一侧,形成一个尾巴状。

磁场线穿过扭曲的场, 它们没有固定在原地 – 它们在称为重新连接的戏剧性事件中破裂和改造。尾部的这种现象是科学家们认为造成不匹配的北极光和南极光的原因。(这是对极光很重要的尾巴,因为那是在黑暗中的磁场一侧,而极光只在夜间可见)

相反,当前研究团队意识到太阳风的磁场并不总是与地球的磁场精确地保持一致。当它倾斜时,它会将北极和南极之间的不对称引入地球磁场中 – 这反过来会导致北极光和南极光之间的不匹配。

因此,研究人员同时收集了北极光和南极光的远红外观测资料,并追踪了两个极光的匹配程度。然后,他们添加了有关地球磁尾重新连接的数据。但是,当他们比较两组测量值时,看到的结果与预期相反 – 不是这些戏剧性的重新连接增加了极光的不对称性,他们将极光推回到匹配中。

了解极光本身并不重要,因为极光只是太阳如何通过一系列被称为太空天气的现象影响地球的征兆。但是,太空天气会干扰导航和通信卫星,甚至会使电网失效。科学家们仍在努力弄清楚太空天气如何运作以及如何更好地预测它。极光只是开始破解的最漂亮的现象。

本文源自 Live Science ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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