连接日地的磁通道

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-11-06 13:25:28 | 作者: | 来源: | 浏览:2632次 ]

原文标题: Magnetic Portals Connect Sun and Earth

作者:Dr. Tony Phillips   原文来自:http://science.nasa.gov/   Posted: 2008. 10. 30

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

2008年10月30日:在你阅读本文所花费的 时间里,你头顶的 高空可能正在发生一些事情。直到最近,许多科学家仍旧不相信它的 存在:磁通道打开,将地球与9300万英里之外的 太阳连接到了一起。数以吨计的 高能粒子在磁通道再度关闭(大约就是你读完本页的 时间)之前穿过。

戈达德太空飞行中心的 空间物理学家David Sibeck说:“这样的 事件叫做通量转移(flux transfer),简称‘FTE’。10年前,我非常确定地认为,这样的 事件并不存在。但是现在,证据是无可争议的 。”

实际上,10月30日,Sibeck在阿拉巴马州亨茨维尔召开的 2008年等离子体研讨会上对来自世界各地的 空间物理学家说,FTE不仅很常见,而且可能比之前任何人所设想的 还要频繁两倍。

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艺术家笔下与太阳相连的 地球磁场,也就是一次“通量转移事件”,有航天器来对粒子与磁场进行测量。大图请点击(图片提供:NASA)

很长时间以来,研究者就知道,地球与太阳必然相连。地球的 磁层(包围在行星 周围的 磁泡)充斥着来自太阳的 粒子,它们经由太阳风抵达这里,并穿越了行星 磁场的 保护。它们沿着磁力线进入,可以从大地一直回溯到太阳的 大气。

Sibeck说:“我们之前认为,这样的 联系 是永久性的 ,只要太阳风是活跃的 ,它就可以在任何时候渗入近地环境。我们错了。这样的 联系 根本不稳定。通常它们的 持续时间很短,是爆发的 ,动态的 。”

研讨会上的 数位发言者勾勒出了FTE的 来源:在地球的 日半球(距离太阳最近的 半球),地球磁场与太阳的 磁场相互挤压。每过大约8分钟,两个磁场就发生短暂的 并合或说“重联”,形成粒子可以流过的 磁通道。磁通道的 形状是个雌柱,大约有地球那么宽。欧洲空间局的 4架簇群探测器与NASA的 5架THEMIS探测器从柱体的 内部或是周边飞过,测量了它们的 尺度,并感知了穿过其中的 粒子。Sibeck说:“它们是真实存在的 。”

现在,簇群与THEMIS已经直接对FTE进行了采样,理论家可以利用这些测量结果在计算机中模拟出FTE,并预言它们的 行为方式。新罕布什尔大学的 空间物理学家Jimmy Raeder在研讨会上展示了一项这样的 模拟。他告诉同事说,柱形的 磁通道趋向于在地球的 赤道上空形成,并朝向地球的 冬极滚转。在12月,FTE滚向北极;6月则滚向南极。

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NASA的 THEMIS探测器队伍描绘出的 “磁门”即FTE的 截面图。大图请点击(图片提供:NASA)

Sibeck确信,这样的 事件发生频率比先前认为的 高上两倍。“我认为,存在有两类FTE:主动的 与被动的 。主动FTE可以让粒子相当容易的 通过,它们是地球磁层重要的 能量导管。被动FTE是阻力更大的 磁柱,其内部结构并不允许粒子与磁场那般轻易地通过。”(对于专家来说,主动FTE在赤道纬度上形成,此时的 行星 际磁场朝南;被动FTE在高纬度区域形成,行星 际磁场朝北。)Sibeck已经计算出了被动FTE的 性质,并且鼓励他的 同行在THEMIS与簇群的 数据中寻找它们的 迹象。“被动FTE也许不是非常重要,但是在我们了解到更多东西之前,我们并不能确定如此。”

有许多未被回答的 问题:为什么每隔8分钟磁通道就会形成一次?磁柱内的 磁场是如何扭曲盘绕的 ?Sibeck说:“在研讨会上,我们就此进行了认真的 思索。”

同时,在你头顶的 高空,新的 磁通道正在打开,将你的 行星 与太阳相连。

(全文完)

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责任编辑:zhoumeichun

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