NASA太阳物理学研究详细介绍了地球周围的亚暴活动

时间：2022-01-21 18:25:13 来源：

研究人员已经研究了近一个世纪的近地环境，但是仍然存在许多谜团，例如遍布该地区的高能粒子起源并被激发的地方。在一种新型的合作研究中，科学家将来自16个独立的NASA和洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）航天器的数据进行了组合，以了解地球周围磁环境中的粒子现象是如何发生的。这些称为亚暴的事件可能会引起极光，破坏GPS通信并最严重地破坏电网。

当粒子以各种颜色注入地球周围的空间时，绕行星运行的航天器会观察到它们的特征。学分：NASA的科学可视化工作室

为了获得全局图景，科学家使用了来自NASA的四个独立任务的数据-磁层多尺度任务，Van Allen Probes任务，Geotail以及在亚暴任务期间事件和宏尺度相互作用的时间历史-以及LANL-GEO航天器。这项研究展示了NASA的太阳物理学任务如何能够协同工作（太阳物理学是对带电粒子和空间能量的性质以及它们如何受太阳影响的研究）。

科学家们选择了一个在近地太空环境中处于安静状态的事件，他们认为这将提供一个易于建模的简单案例。他们的发现证明了事实并非如此。

“即使是这次小型活动，也非常复杂。”位于加利福尼亚州埃尔塞贡多的航天公司研究科学家德鲁·特纳（Drew Turner）说。“这表明，我们对小暴风雨期间发生的事情还没有很好的全局了解，更不用说在大雨天中了。”

来自每个临时任务的数据只能提供特定位置和特定时间的环境快照。尽管这可以使科学家详细了解一些空间等离子体现象，但是很难全面了解粒子的来源和去向。但是，通过组合位于遍布地球的位置的航天器的数据集，特纳和他的团队得以解决有关粒子运动的大问题。

“每个航天器都扮演着独特的角色，”特纳说。“随着我们前进并继续塑造磁层物理学的未来，随着更多航天器使用创新的轨道配置和仪器进行部署，亚暴和其他重要现象的全球图景将变得更加清晰。”

除了了解系统的复杂程度，结果还帮助研究人员了解了亚暴的结构。

“我们通常认为亚暴是太阳风与磁层相互作用的'基础'，这是基本要素，” THEMIS项目科学家David Sibeck和位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的Van Allen Probes任务科学家说。“这就是我们研究它们的原因之一。”

研究人员使用基于地面的磁力计，发现了所谓的亚暴电流楔形的特征，这是经典亚暴的主要特征之一。这一结果与航天器数据相结合，表明地球周围有一个多小时的活动导致楔形形成，这一过程在过去一直受到激烈的争论。他们的结果已发表在《地球物理研究杂志》上。

特纳和他的团队已经在研究更多事件，以查看他们在第一次事件中发现的结果是否属于典型的亚暴。现在，其中一个任务-磁层多尺度任务-处于从地球升起的新轨道上，该团队希望能够看到这些事件的起源，并希望能捕获到一张完整的从头到尾的图片。潜伏事件的发生。

本研究中使用的四个NASA任务是NASA太阳物理探测器任务的一部分，这些任务是根据NASA的“太阳地面探测器”，“与星一起生活”和“探索者”计划进行的，目的是了解基本的等离子体物理问题和我们所生活的动态Earth-Sun环境。

出版物：D. L. Turner等人，“磁层多尺度（MMS）与Van Allen探头结合时高能粒子注入和亚暴活动的多点观测”，《地球物理研究》，2017年； DOI：10.1002 / 2017JA024554

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