地球上的巨大磁场(涡旋蓝色)。 地球通过太阳风（橙色区域）在其前面产生弓形波浪（浅蓝色）。
地球用超声旋转太阳，切断了太阳的道路。 在没有地球磁场保护的情况下，从太阳外层发射的快速活粒子流或等离子体将击中地球大气。
就像一艘摩托艇在水面前形成一股巨浪。当地球穿过太阳风时，它也会产生类似的效果。 科学家们试图解释地球磁场如何将强大的太阳风推向一侧，以避免灾难。 他们知道一些答案已经存在了很长时间：弓形激流将太阳能能量转化为储存在电子和纹理中的热量。 但是现在研究人员对这个过程有一个重要的新线索。
马里兰大学(UniversityofMarilanUniversity)领导的一项研究描述了地球弓形波中电子加热的第一次观测。 研究人员发现，当太阳风中的电子遭遇弓形波时，它们立即加速到高速，导致电子流动不稳定和断裂。 破碎过程降低了电子的速度，并将能量转化为卡路里。 这些结果增加了科学家理解地球磁场及其保护地球免受有害粒子和辐射损害的能力。 这项研究发表在5月31日的“快宝”杂志上.
如果你站在山顶上，你可能会被风吹倒。 UMD天文学系的主要作者Li-Jenchen说。 幸运的是，当太阳击中地球磁场时，弓形波减缓了太阳，使它成为一个温暖和温暖的微风来保护我们。 我们现在更好地思考如何做到这一点。 。
科学家从美国宇航局的磁层多尺度测试项目(MMS)获得了数据. MMS项目由四个相同的卫星组成。 这些卫星携带仪器研究地球磁场和太阳风的相互作用。 这些卫星每30毫秒就能测量数百个弓形激波层。 这项研究对于MMS项目的这些高频精度测量具有重要意义。
MMS的快速测量结果表明，薄激波层的电子加热过程。 美国宇航局戈达德航天飞行中心的高级项目科学家托马斯·莫雷(ThomasMoore)说。 这是开创性的，因为我们现在有能力识别机制，而不仅仅是观察它。 。
科学家们已经知道，弓形波可以在一定程度上将电子能量转化为热量，而不需要电子碰撞。 这意味着地球上常见的加热方法不适用于弓形波的电子加热。
对弓形波中电子加速的新观测改写了对电子加热的当前理解。 NASAGodad太空飞行中心的研究员陈先生说。 例如，研究人员没有预料到弓形波会加速太阳风电子流。 。
在MMS项目的早期阶段，卫星通常离地球更近，所以它们经常错过弓形波。 然而，突如其来的太阳风把弓形波推到离地球更近的地方，这样卫星就能捕捉到稀有而详细的数据。 抓住这一优势，研究人员在遇到弓形波和太阳风电子流时观察到弓形波。 激波加速电子流动90毫秒后不稳定和完全断裂。
电子加热研究不仅对如何保护地球具有重要意义，而且对其他行星也具有重要意义。 通过给出电子在弓形波中所做的第一个清晰的图像。 Chen和她的合作伙伴希望鼓励其他科学家进行进一步的空间观察和实验室实验。 Chen还期待着进一步研究弓形激波以加速电子流。
汇雷编辑：成建兰。
信息来源：HTPS：/W.Sciencaily.com/Release/2018/05/18053134。
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