神秘的“糾察柵欄”光芒可能畢竟不是極光

當(dāng)太陽變得吵鬧時(shí)，地球的天空會(huì)用美麗的舞動(dòng)燈光照亮。

在兩極周圍，五顏六色的極光流在天空中跳舞和閃爍。然而，在靠近赤道的地方，出現(xiàn)了一種不同的臻騰光芒：臉紅的淡紫色粉紅色史蒂夫，以及隨之而來的綠色條紋糾察柵欄。

這些光是什么，為什么它們會(huì)出現(xiàn)在我們的天空中，是一個(gè)謎?？茖W(xué)家們此前曾認(rèn)為，因?yàn)樗鼈兛雌饋砼c極光相似，它們可能是相關(guān)的，但這種現(xiàn)象背后的機(jī)制仍然難以捉摸。

現(xiàn)在，一篇新論文提出了一個(gè)激進(jìn)的想法：史蒂夫和糾察柵欄顯然不是極光，而是別的東西。

由加州大學(xué)伯克利分校（University of California Berkeley）的物理學(xué)家克萊爾·加斯克（Claire Gasque）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組說，史蒂夫和柵欄不是由像極光那樣的磁場產(chǎn)生的，而是由平行于磁力線的電場產(chǎn)生的，在比極光低的緯度上。

如果是這樣的話，它對(duì)我們理解地球的大氣層、磁層、它們的相互作用及其物理學(xué)具有深遠(yuǎn)的影響。

“幾年來，我們已經(jīng)知道，史蒂夫光譜告訴我們，有一些非常奇特的物理學(xué)正在發(fā)生。我們只是不知道那是什么，”物理學(xué)家布萊恩·哈?。˙rian Harding）說加州大學(xué)伯克利分校?！翱巳R爾的論文表明，平行電場能夠解釋這種奇特的光譜。

極光確實(shí)是地球上最美麗的景象之一。他們還有一個(gè)非常有趣的物理解釋.當(dāng)來自太陽的粒子，例如那些在太陽中噴出的粒子時(shí)，它們就會(huì)發(fā)生。強(qiáng)大的太陽風(fēng)，或在巨大的噴發(fā)中噴出，如耀斑，被拋向地球方向的太空。

當(dāng)它們撞擊地球的保護(hù)磁層時(shí)，它們中的大多數(shù)會(huì)再次反彈，但有些被捕獲，沿著磁力線加速到更高的緯度，在那里它們被擊落到高層大氣中。在那里，它們與大氣中的原子和分子碰撞，短暫地激發(fā)它們并使它們發(fā)光。

這就是極光，它的顏色范圍從綠色到黃色到粉紅色到紅色到紫色，原子正在被電離。綠色是氧氣。紫色或藍(lán)色是氮?dú)?。血紅色，這是一種罕見的表現(xiàn)形式，是氧氣，但它在大氣層中確實(shí)很高，只在最有活力的太陽事件中發(fā)生。

然后是史蒂夫，穿著奇怪的紫紅色和白色，有時(shí)伴隨著一個(gè)被稱為糾察柵欄的條紋綠色特征。史蒂夫 – 強(qiáng)熱發(fā)射速度增強(qiáng) – 是正式確定作為2018年的單獨(dú)現(xiàn)象，科學(xué)家們多年來一直試圖弄清楚它。

“這真的很酷，”加斯克 說.“這是目前空間物理學(xué)中最大的謎團(tuán)之一。

科學(xué)家們認(rèn)為，史蒂夫可能是由高層大氣中的電離原子流產(chǎn)生的，這些原子流不會(huì)像極光粒子那樣下雨，稱為亞極光離子漂移或說.糾察柵欄被認(rèn)為是從史蒂夫身上掉下來的顆粒.

但科學(xué)家們不確定SAID（通常與STEVE無關(guān)）如何產(chǎn)生STEVE-y輝光。加斯克和她的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，糾察柵欄可能還有另一種解釋。

“如果你看一下糾察柵欄的光譜，它比你想象的要綠得多。而且沒有來自氮電離的藍(lán)色。她解釋道.

“這告訴我們的是，只有特定能量范圍的電子可以產(chǎn)生這些顏色，而且它們不可能從太空中進(jìn)入大氣層，因?yàn)檫@些粒子的能量太大了。

相反，Gasque和她的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)證明，糾察柵欄中的粒子正在被電場激發(fā)，而不是從較高的高度下降到較低的高度 - 這與極光背后的機(jī)制完全不同。

他們的論文認(rèn)為，史蒂夫可以通過類似的過程產(chǎn)生。

有一個(gè)好方法可以找出答案。研究人員認(rèn)為，我們需要將火箭炸入史蒂夫或糾察柵欄，以直接對(duì)其進(jìn)行測試。這可能很棘手，因?yàn)檫@種現(xiàn)象相對(duì)罕見，但第一個(gè)目標(biāo)可能是增強(qiáng)的極光 - 有時(shí)嵌入極光的更強(qiáng)光區(qū)域。它們的顏色與糾察柵欄的顏色非常相似。

這些功能包括也被認(rèn)為是由電場產(chǎn)生的.而且，由于增強(qiáng)極光比史蒂夫更常見，因此它們提供了更容易獲得的機(jī)會(huì)。

“公平地說，未來會(huì)有很多關(guān)于這些電場如何到達(dá)那里的研究，它們與什么波有關(guān)或無關(guān)，以及這對(duì)地球大氣層和太空之間更大的能量轉(zhuǎn)移意味著什么，”哈丁說.“我們真的不知道?？巳R爾的論文是這種理解鏈中的第一步。

該研究已發(fā)表在地球物理研究快報(bào).

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