極光
中科院地質與地球物理研究所地磁與空間物理研究室研究員杜愛民與美國的合作者通過分析衛(wèi)星數(shù)據(jù)，研究了在持續(xù)的太陽磁場北向條件下太陽風—磁層—電離層的耦合過程，發(fā)現(xiàn)地球磁層儲存的太陽風能量可以產生極光。相關成果于近日發(fā)表在國際期刊《地球物理學研究雜志》上。
一般認為，在南北兩極上空看到的多彩極光是由來自太陽的高速帶電粒子撞擊高層大氣產生的。這些太陽粒子主要在太陽磁場南向條件下深入地球磁層，而在太陽磁場北向期間，只有少數(shù)粒子滲透入磁層，不能滿足夜側強極光的能量。
而杜愛民團隊的研究結果顯示，在特定條件下地球磁尾預先儲存下的能量可以激發(fā)強烈的極光。攜帶大量太陽磁場和帶電粒子的云團事件（稱為磁云）分為兩類：一類是磁云的前半段為北向磁場，后半段為南向磁場，另一類為磁場先南后北。研究表明，對于第一類先北后南型，極光不易發(fā)生。該團隊通過數(shù)據(jù)分析給出了太陽風能量進入磁層的次級機制——“似黏滯性”作用的物理模式。
對于第二類先南后北型，該團隊發(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自于南向磁場期間儲存在磁尾的剩余能量，而極光的強弱取決于太陽風的速度和磁暴的大小。這些能量在磁尾只存活1~4小時。
據(jù)此，杜愛民團隊推斷在太陽上可能存在相似的儲能機制。而如果證實太陽有相似的工作模式，太陽物理學家們可能最終會預報太陽耀斑的發(fā)生及其對空間宇航員的危害。
