科學家首次繪出磁氣圈內電漿體結構圖
- 發佈時間:2015-06-03 01:30:59 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報北京6月2日電 (記者常麗君)澳大利亞天文學家利用一種新方法,讓位於澳大利亞西部的默奇森廣域陣列(MWA)射電望遠鏡擁有了三維視野,探測到圍繞地球的磁氣圈內層存在管狀的電漿體結構,並繪製出它的圖像。相關論文發表在最近出版的《地球物理學研究快報》上。
“60多年來,科學家一直相信存在這種結構,但繪製它的圖像還是第一次。我們提供了可視化的證據,證明了它們真的在那兒。”論文第一作者、全天天體物理學卓越中心(CAASTRO)和澳大利亞雪梨大學物理學院的克莉奧·盧説,“發現這種結構非常重要,因為它們會造成信號失真,影響民用和軍用衛星導航系統。所以,我們需要理解它們。”
據每日科學網站報道,位於澳大利亞西部沙漠中的MWA由128個天線組成,佔地約9平方公里,作為一台儀器一起工作。MWA擁有快速拍攝能力,能高效實時地拍攝電漿體的運動。
研究人員把來自東邊小天線的信號和來自西邊小天線的信號分開,讓MWA擁有了看到三維景象的能力。“就像擁有了兩隻眼睛,我們能探測到這些景象的三維結構,看到它們到處移動。”盧説,“我們能測量它們之間的間距、離地高度和傾斜度。以前這是不可能的,這是一種令人興奮的新技術。”
地球上方被自身磁場籠罩的空間,稱為磁氣圈,充滿著大氣被陽光電離所形成的電漿體。磁氣圈最內層是電離層,在電離層上方是電漿層,它們形成各種奇怪的結構嵌入電離層中,比如研究人員最近發現的這種“管子”。盧説:“我們檢測到它們的位置在地面上方約600公里處,在上電離層,看起來是逐漸向上進入電漿層。這裡大氣異常稀薄,屬於向外層空間電漿區的過渡區域。”
現在,MWA的三維視野有能力提供更多深入分析,揭示這些電漿結構是怎樣形成的。盧的導師塔拉·墨菲説:“當研究人員第一次看到這些數據時,許多資深同事認為這結果‘太好了,以至於未必是真的’,觀察過程中可能有不明原因破壞了結果,但在隨後幾個月裏,克莉奧讓他們信服了這些不僅是真的,而且具有重要的科學意義。”
左圖 藝術概念圖表現了地球磁氣圈中的管狀電漿結構,位於地面以上600公里處。
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