根据一份新的三维地图,等离子体柱保护地球免受危险的太阳风暴的伤害。

地球磁场产生于地球内部深处,并向太空扩张,直到遇到太阳风。当太阳向太空辐射粒子时,它们会产生微风般的效果,太阳风也因此得名。

当地球磁场与来自太阳的磁场线相遇时,会发生一种称为“磁重联”的效应。这可能会导致极端的磁暴向我们的星球袭来。这些干扰会影响卫星、航天器甚至飞机。

研究人员调查了为什么风暴没有像计算预测的那样经常穿过大气层。他们发现了低能等离子体,形成了一个羽状物,穿过磁场线。

“地球磁场保护地表生命免受这些太阳爆发的全面影响。重新连接会剥离我们的一些磁屏蔽,让能量泄漏进来,给我们带来巨大而猛烈的风暴。这些等离子体被拉到太空中,减缓了重新连接的过程,所以太阳对地球的影响就不那么猛烈了,”麻省理工学院干草垛天文台副主任约翰·福斯特说。

来自干草垛天文台的菲利普·埃里克森,以及戈达德太空飞行中心的布莱恩·沃尔什和大卫·西贝克领导了这项研究。

等离子体羽流已经用GPS-TEC研究了十多年。这项技术研万博体育登录首页究从GPS卫星发出的信号,这些信号被地球上1000多个接收器接收。大型磁暴通常会破坏这些波。通过测量干涉,天文学家能够确定在天空不同区域看到的等离子体的浓度。这种方法只能生成二维地图。

为了创建三维模型,研究人员必须从太空绘制地图。幸运的是,当福斯特向沃尔什询问这个想法时,大部分工作已经完成了。2013年1月,一场温和的太阳风暴袭击了地球。根据早期的数据,等离子体羽状物遇到了由此产生的磁扰动。

当研究人员检查了三颗测量极光的卫星的轨迹时,他们发现每一颗卫星都经过了磁层与等离子体相遇的点。

对数据的分析显示,等离子体如何像河流一样运动,并能够改变磁暴的方向。福斯特将这一过程比作引导洋流的墨西哥湾流。

一旦进入大气层,这种等离子体就会“流经一个巨大的循环系统,产生许多不同的后果。这些类型的研究表明,整个系统是多么动态。”福斯特说。

该杂志详细介绍了等离子体在磁层中的作用科学

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