距地球16万公里 中外科学家首次听到“太空合声”(图)

近日，北京航空航天大学空间与地球科学学院曹晋滨院士团队的刘成明等科研人员与美国、瑞典团队合作，首次聆听到遥远地球空间发出的合声。 这项工作打破了学术界关于合声波只能在地球偶极磁场控制的近地区域出现这一持续70多年的传统观点，首次发现在距离地球16万公里的非偶极磁场中性片区域也会出现合声波，其产生机制也与传统的合声波产生机制不同，来自非线性波粒相互作用。相关成果近日发表于《自然》杂志。


合声波在地球磁层空间中的空间分布地球空间地磁场磁力线就像两端固定在地球南北磁极区的琴弦一样，当太阳风能量进入地球磁层空间，并通过相关物理过程“拨动”这些琴弦时，就会激发频率特征类似于清晨鸟鸣的电磁波，科学界称为合声波。 北航曹晋滨院士团队长期从事地球空间等离子体电磁波动和波粒相互作用研究，副教授刘成明等人在对合声波非线性理论进行深入研究后，认为合声波的产生是一个基本空间等离子体物理过程，不仅在传统观点认为的近地空间偶极磁场区域存在，在非偶极磁场区域也应该存在。 在分析了国际地球磁层多尺度卫星（MMS）数年收集的海量数据后，他们首次在非偶极场结构的磁尾中性片区域发现了连续出现的合声波，证明了新观点。 磁尾中性片区域磁场极为微弱，仅为地球表面磁场的万分之一的量级，其拓扑结构也与偶极场完全不同，在传统合声波理论框架下，那里不应该存在合声波。这一新发现打破了学术界关于合声波只能在地球偶极磁场控制的近地区域出现这一持续70多年的传统观点。 来源：北京日报客户端