大學生證實了地球上方有浮動巨大等離子體管的理論

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地球等離子體管

一個60年老的理論關於地球周圍的磁場結構有史以來第一次被證實了。這文章的作者是一位大學生,她發明了一種以三維空間的方式觀察地球的磁氣圈。

太陽會對地球發射持續性的帶電粒子流,而超新型爆發也會發射宇宙射線。當這些粒子接近地球時,它們的路徑會被地球的磁場改變,有些會被彈開,而有些會被送到南北極變成極光。

這區域叫做磁氣圈,裡面包含了電離層和等離子體層。除了這些不同的層面,我們對於這些區域結構知道的不多。

對於這些區域更了解會有幫助,因為電離層時常干擾衛星導航系統與望遠鏡的無線電。雪梨大學學生Cleo Loi為了她的論文,她發現她可以用默奇森廣視野無線電天線陣列(Murchison Widefield Array 或MWA) 無線電望遠鏡來探測這些區域,用一種沒有人試過的方式進行。這在Geophysical Research Letters有報導。

MWA是平方公里陣列(Square Kilometer Array 或SKA)的前身 ,很快的將改變無線電天文學。它有128的天線散佈在三公里的範圍。Loi 表示把東尾邊與西尾邊的陣列分開觀察,她可以達到跟雙眼視線(binocular vision)一樣的效果,讓我們以三維空間的方式看它。

MWA一般三公里的基礎線無法讓我們用視差(parallax)深度的觀測,但假如我們看離地球近一點情況就不一樣了。

Loi發現了一系列的高與低密度的等離子體管,連接電離層和等離子體層,與磁場平行移動。Loi說"我測量它們的位址離地面大概是600 公里[373 英里] ,在電離層的上層,而它們看起來繼續往上到等離子體層。這是中性大氣層結束的地方,然後變成外太空的等離子體。" 這些管會隨著時間慢慢的移動,所以望遠鏡會受到變化的干擾效應。.

Loi 說雖然有些無線電望遠鏡有探測過電離層(像是非常大陣列Very Large Array) ,但她沒有聽說有人用視差來決這問題過。

“有人提出過這樣的理論在他們觀察到一種非常低平率的電磁波後。我們可以在地球的另一邊偵測到閃電,所以有人推測一定有等離子體管在引導這訊號。這是很不直接得結論而沒有人知道這些管長什麼樣子。”

Loi說她很驚訝MWA巨大的30°視場可以看見多少等離子體管。目前還沒有計畫要用SKA來研究電離層,但她希望這研究的消息可以改變這情況。

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來源: Iflscience