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科学家们开发出测量地球磁场的新方法

时间：2022-02-13 08:25:07 来源：

加拿大，美国和欧洲的研究人员已经开发出一种新的方法来遥测地球磁场，方法是用地面激光对一层漂浮在距地球100公里的钠原子进行激光切割。

《自然通讯》中记载的这项技术填补了人造卫星在地球表面和更高高度进行的测量之间的空白。

不列颠哥伦比亚大学（UBC）天体物理学家，论文作者保罗·希克森（Paul Hickson）表示：“大气中处于这个高度的磁场受到物理过程的强烈影响，例如太阳风暴和电离层中的电流。”

“我们的技术不仅可以测量传统上被隐藏的高度的磁场强度，还具有提供有关该地区发生的太空天气和原子过程的新信息的附带好处。”

钠原子不断被流星蒸发而沉积在中层，流星进入地球大气时会蒸发。欧洲南方天文台（ESO），美因茨大学和UBC的研究人员使用地基激光器激发钠原子层并监视其发出的光。

希克森解释说：“在磁场的作用下，被激发的钠原子像陀螺一样摆动。”“我们将其视为我们正在监视的光线的周期性波动，并可以利用它来确定磁场强度。”

希克森和UBC博士生Joschua Hellemeier开发了用于测量从激发的钠原子返回的光的光子计数仪，并参加了在拉帕尔玛市天文台进行的观测。

由Bonaccini Calia领导的ESO团队率先使用了世界领先的激光技术，用于实验中使用的天文自适应光学器件。激光-原子相互作用专家，项目负责人Felipe Pedreros和Dmitry Budker（约翰内斯·古腾堡大学），Simon Rochester和Ronald Holzloehner（ESO）领导了这项研究的理论解释和建模。

出版物：Felipe Pedreros Bustos等人，“中层地球磁场和原子碰撞的遥感”，《自然通讯》第9卷，文章编号：3981 (2018)

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