日本科学家成功首次观察到了共振电子到哨声模式波的能量传递现象


日本科学家成功首次观察到了共振电子到哨声模式波的能量传递现象


文章图片


日本科学家成功首次观察到了共振电子到哨声模式波的能量传递现象


日本某大学的一个团队首次观察到了太空中从共振电子到哨声模式波的能量传递 。 他们的发现为之前理论提供了直接证据 , 正如波浪的非线性增长理论所预测的那样 。 这不仅可以提高我们对太空等离子体物理的理解 , 而且可以提高我们对于太空天气的理解 , 这是一种影响卫星的现象 。
当大家想象太空 , 常常将其想象成一个完美的真空 。 事实上 , 这种印象是错误的 , 因为真空中充满了带电粒子 。 在空间深处 , 带电粒子的密度变得如此之低 , 以至于它们很少相互碰撞 , 但是很少碰撞不是不碰撞 , 与充满空间的电场和磁场相关的力控制着带电粒子的运动 。 这种缺乏碰撞的现象发生在整个空间 , 除了接近天体的附近 , 如恒星、卫星或行星 。 在这些情况下 , 带电粒子不再通过空间的真空 , 而是通过一种可以撞击其他粒子的介质 。
在地球周围 , 这些带电粒子相互作用会产生波 , 包括电磁哨声模式波 , 这些波会散射和加速一些带电粒子 。 由于电磁场在空间天气中非常重要 , 研究这些相互作用将有助于科学家预测高能粒子强度的变化 , 这将帮助保护宇航员和卫星免受太空天气的严重影响 。 这次日本科学家使用的主要使用了NASA的磁层多尺度航天器上的低能电子光谱仪(称为快速等离子体调查双电子光谱仪)获得了数据 。
他们分析了电子和哨声模式波之间的相互作用 , 这也是航天器测量的 。 通过应用一种使用波粒相互作用分析仪的方法 , 科学家们成功地直接探测到了太空中航天器位置处从共振电子到哨声模式波的持续能量传递 。 由此 , 科学家们得出了波浪的增长率 。
最重要的发现是 , 观察到的结果与非线性增长发生在这种相互作用中的假设一致 。 科学家们解释道:“这是第一次有人直接观察到电子和哨子模式波之间的波-粒子相互作用在空间中的有效增长 。 我们预计 , 这些结果将有助于对各种波-粒子相互作用的研究 , 也有助于提高我们对等离子体物理研究进展的理解 。 作为更具体的现象 , 这些结果有助于我们理解电子在辐射带中加速到高能的过程 , 这些电子有时被称为‘杀手电子’ , 因为它们会造成损害 。 ”在卫星上 , 以及大气中高能电子的损失 , 形成了弥漫的极光 。 ”


【日本科学家成功首次观察到了共振电子到哨声模式波的能量传递现象】

    推荐阅读