发布日期：2025-01-07 17:26 点击次数：68
文｜《中国科学报》实习生葛家诺记者倪念念洁迪士尼彩乐园2官网
在广袤盛大的天地中，有一种玄妙的“齐唱”时刻在献艺。“齐唱”源自地球和行星空间一种神奇的电磁波动——合声波。它就像天际中的“加快器”，大要把稚子量的电子加快到高能量状况，甚而激勉地球上壮不雅的极光征象。玄妙的波动背后笼罩着何如的能量更始机制？它为何能在远隔地球的深空中产生？这些问题困扰了科学家70多年。直到最近，这一天地奥秘才被揭开。
近日，中国科学院院士、北京航空航天大学老师曹晋滨团队与好意思国、瑞典的科研东说念主员招引，在《当然》发表推断后果。他们初次在地球中性片不雅测到肖似的飞腾调合声波，并揭示了背后的非线性能量更始机制。
合声波在地球磁层空间中的空间散布。受访者供图
天地“加快器”：合声波的玄妙能量
合声波，全称“哨声风景合声波动”，是一种等闲存在于地球和其他行星磁层的电磁波动。其电磁信号调节为声息后，宛如清早群鸟的齐唱。关联词，合声波听起来玄妙，却藏匿着危急。
合声波不仅能将稚子电子加快至百万电子伏特的高能状况，对航天器的褂讪启动和航天员的健康安全组成挟制，还与地球极区脉动极光的产生密切关系。它甚而能更变近地空间高能电子辐射带结构，进而影响空间天气环境的发展与演化。
自20世纪50年代以来，合声波一直是空间物理学推断的前沿热门。尽管合声波已被推断了70多年，但其产生和传播机制仍充满争议。
“探明合声波背后触及的基本等离子体物理经由，平等离子体关系界限具有紧迫意旨。”论文第一作家、曹晋滨团队成员刘成明指出，“举例，在核聚变界限，它大要匡助咱们更好地交融磁拘谨贫穷。合声波推断还可拓展至高能物理界限。它能在极小的空间和时辰方法内将电子能量晋升5个数目级，是天地空间中已知的最强‘加快器’之一。”
刘成明觉得，合声波争议之是以合手续70多年，主要原因在于合声波一直被觉得与行星的偶极磁场密切关系，以往的推断主要聚首在地球偶极磁场截止的近地区域，且从未平直测量过合声波里面的能量交换。
探索“无东说念主区”：中性片中的新打破
与以往推断不同，曹晋滨团队匠心独具，将见地聚焦于地球中性片这一极度区域。地球中性片位于地球磁场尾部，磁场结构复杂且与地球偶极磁场的结构显明不同。
推断团队通过对好意思国国度航空航天局（NASA）的海外地球磁层多方法卫星（MMS卫星）不雅测数据进行分析，初次在地球中性片发现了肖似出现的飞腾调合声波，并平直测量了合声波里面的非线性场-粒子能量交换。
昔时，学术界一直观得合声波仅在地球偶极磁场截止的近地区域出现。但新的推断后果带来了不同的默契。
“咱们发现，在距离地球16万公里的非偶极磁场中性片区域也会出现合声波，其产期望制与传统的合声波产期望制天壤之隔，来自非线性波粒互相作用。”刘成明讲授说，“这一发现意味着，迪士尼时时彩彩乐园合声波可能辽远存在于悉数天地空间。”该后果极大拓展了合声波推断的范围。
至于合声波是若何产生的，推断团队初次不雅测到“空穴”征象。这些“空穴”不错被形象地交融为电子在天际中“挖”出的小洞。在合声波中，电子的散布并不均匀，在某些方朝上变得终点稀少，从而酿成“空穴”。这些“空穴”就像一个“能量辐射器”，大要辐射电磁波，即东说念主们不雅测到的合声波。
借助高时辰别离率的不雅测数据，推断团队阐明了合声波的局部生成是由电子指令引起的，并量化了波与电子之间的能量更始速度。他们发现，波强度与能量更始速度存在强关系性，这标明更强的能量更始会产生更浓烈的合声波。
刘成明默示，这一新后果有望为灵验防护或逍遥合声波的挟制提供表面复旧。“咱们的使命证实了电子洞或‘空穴’的重要作用。若是大要通过东说念主工本事填补这些洞或‘空穴’，那么合声波将无法产生，也就不会给咱们带来辐射危害。”
解锁“新密码”：合声波的应用之路
关于该后果，英国皇家学会会士理查德·霍恩评价：“新发现的合声波在以往觉得不能能出现的区域出现，是一个在令东说念主讶异的区域出现的令东说念主讶异的完毕。同期，初次不雅测到的相空间电子洞是一个不凡的发现。这项使命不仅加深了咱们对合声波的交融，还将极大晋升咱们对高能电子辐射带的预告智商。”
唯有团队成员才知说念，这项推断的挑战性有多大。“咱们必须打破自己默契的瓶颈，要知说念，传统默契树大根深。”刘成明说，团队长远探索非线性表面，对海量卫星数据进行了雅致分析，最终得以从传统默契的延续中自在出来。
不仅如斯，后果还经验了更为严格的磨砺。“咱们花了大都时辰分析数据、考据假定。”刘成明回忆，“当咱们看到那些肖似的飞腾调合声波时，才肯定找到了新的东西。”
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谈及改日的推断蓄意，刘成明说：“团队将赓续长远探索合声波背后的非线性机制，终点是其辽远性和作用条目。咱们还将发愤于于合声波的扎眼和截止推断，助力空间天气的精准预告。但愿推断大要为改日空间科学探索添砖加瓦。”
他们也期待迪士尼彩乐园2官网，有一天能在推断经由顶用上我国的卫星数据。“当今国内尚无类似MMS卫星的数据，但信赖改日会有好多。咱们期待能左右国内的卫星数据，进一步拓展合声波推断。”刘成明说。
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