卫星探测发现地球高空存在低温等离子体云 _欧洲

艺术示意图：欧洲空间局的“星簇”探测卫星群正在轨运行
据美国国家地理网站报道，欧洲“星簇”卫星的探测数据显示，在距离地球几乎达1/4地月距离的遥远空间区域存在低温等离子体云。地球大气外层不断产生低温等离子体，这是一种运动速度较慢的带电粒子。当阳光照射地球大气外层，大气中很多气体原子会失去其电子，仅留下裸露的带电原子核。
研究人员怀疑这种难以探测到的现象将对外来的空间天气现象，如上周发生的太阳耀斑爆发以及随后发生的地磁暴事件产生影响。因为太阳用以轰击地球磁场和外层大气的“武器”正是这种粒子，只是其能量更高，速度也更快。但是由于我们对于这种低温等离子体在地球周边空间的分布仍然缺乏清晰的认识，对于这种现象究竟会对地球我们产生何种影响，我们依旧无法确定。
瑞典空间物理研究院的空间科学家马茨·安德烈(Mats André)说：“这就像是电视上播出的天气预报。要是缺乏基本的参数，就将很难做出可信的预报。”他说：“发现这些低温等离子体就像是说‘哦，天哪，原来这里还存在着一片影响天气的未知海洋！’”
发现低温等离子体
研究人员先前便已经知道在地球电离层中存在一些低温等离子体，其距离地面的高度约100公里。但是另一批科学家则不断致力于寻找存在于2万~10万公里高空距离上的此类物质。安德烈和他的同事克里斯·库里(Chris Cully)便是其中之一，他们怀疑在这一高度上可能存在低温等离子体。但他们也很清楚，人造卫星所携带的正电荷并不利于他们对这种神秘现象的探测。
人造卫星为何会带正电荷？这和低温等离子体被制造出来的过程原理是一样的：太阳光照射到飞行在空间中的飞船身上，将其材料中的电子“剥夺”，这样的结果就是飞船的外壳会带上正电荷。于是，就像是我们所熟知的“同性相斥”现象：飞船将自动排斥任何接近其周围的低温等离子体粒子，从而让探测变得困难重重。
【卫星探测发现地球高空存在低温等离子体云】为了找出这些粒子，安德烈和库里改变传统方式，转而尝试分析欧洲“星簇-II”卫星获取数据中隐藏的异常。“星簇”是一个欧洲空间局(ESA)执行的地球磁层探测计划，由4颗具有高偏心轨道的卫星组成。当卫星运行到远地点时，其距离地球几乎可达地月距离的一半。
这种独特轨道赋予科学家们一个绝佳的机会去完整地考察并监视地球磁场各处以及其中的电场活动，包括由太阳发出的高温带电等离子体粒子的情况。
最终，他们的分析结果显示星簇-II卫星数据中存在的异常是低温等离子体粒子在卫星附近运动时构成的冲击波。
对空间天气预报具有重要意义
结果，这一研究小组发现在这一地球磁场的远端区域，产生于地球的低温等离子体占据了此处所有带电粒子总数的50%~70% 。安德烈认为现在是时候对我们现有的空间天气模型进行更新了，因为我们必须将这些新发现的低温等离子体因素包括进去。不过在当前这一阶段我们仍然缺乏足够的知识，比如我们尚不清楚这些低温等离子体对于太阳风暴究竟会产生何种影响。安德烈说：“这种影响不会是微不足道的，而将非常显著。”

新浪环球地理(晨风)