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    ​你见过“钉耙齿”状的奇异极光吗?

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      爱因斯坦

      ​你见过“钉耙齿”状的奇异极光吗?

      科学家们终于找到了一种名为“史蒂夫”奇怪天体现象的解释,这种现象看起来和行为都很像极光(形状像“钉耙齿“、栅栏等),但却有着关键的区别。典型的极光(有时被称为北极光或南极光,取决于它所在的半球)发生在来自太阳带电粒子与地球氧气和氮气分子相互作用的时候。这种相互作用激发分子并使它们发光。但“史蒂夫现象”正式名称为强热发射速度增强,是不同的。在北半球,这种现象在比典型极光更靠南的地方可以看到,它看起来像一条粉色或淡紫色的丝带。

      ​你见过“钉耙齿”状的奇异极光吗?

      有时,史蒂夫甚至有一个“尖桩栅栏”的外观,绿色的光柱穿过丝带。相比之下,极光通常是闪烁的绿色丝带。现在,关于这一现象的新研究表明,史蒂夫栅栏效应是由一种类似于极光形成过程的机制引起。当带电粒子在大气层的高处被加热时,史蒂夫的淡紫色条纹就会出现,比典型的极光还要南。加拿大阿尔伯塔省卡尔加里大学(University of Calgary)的空间物理学家、这项新研究的合著者比娅·加拉多-拉古特(Bea Gallardo-Lacourt)说:这发生在极光带之外,所以确实很独特。

      ​你见过“钉耙齿”状的奇异极光吗?

      有一段时间,史蒂夫的起源是难以捉摸的。2016年,加拿大西部的公民科学家发现了这一现象。2018年的一项研究表明,与此前提出的一项主要假设不同,它发出的光不是由坠入大气层的带电粒子造成的。研究人员还指出,史蒂夫可以和极光同时出现,这使得人们更难分辨出谁是谁。这项新研究调查了卫星数据,这些测量包括有关地球磁层磁场和电场的信息。磁层是地球大气层的一个区域,地球磁场比来自太阳的任何影响都强。然后,科学家们将卫星的发现与史蒂夫在同一时间从地面拍摄的业余照片进行了比较。

      ​你见过“钉耙齿”状的奇异极光吗?

      当史蒂夫出现在展览上时,研究人员意识到,高能电子正涌入地球的电离层。电离层是地球大气层的一层,由于太阳和宇宙辐射,原子失去了电子。洪水产生的摩擦力会加热粒子,从而产生粉红色的辉光,就像白炽灯一样。卫星信息进一步揭示了史蒂夫的“尖桩篱笆”方面的发展。数据显示波从地球的磁层向电离层移动。在这个区域,波既能激发电子,又能把它们移出磁层,形成尖屏状的外观,这在北半球和南半球同时发生。

      ​你见过“钉耙齿”状的奇异极光吗?

      新研究结果将帮助他们学会如何预测粒子在电离层中流动的路径。对科学家来说,更好地理解这些粒子如何干扰无线电通信和GPS信号是一个重要的研究领域。事实证明,公众可以提供帮助,就像公民科学家为这项研究提供史蒂夫的照片一样。研究报告的第一作者、波士顿大学(Boston University)空间物理学家西村东施(Toshi Nishimura)说:随着商业相机变得越来越敏感,人们对极光通过社交媒体传播的兴奋程度也越来越高,公民科学家可以充当一个‘移动传感器网络’,感谢他们为我们提供了分析数据。

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