名古屋大学 Arase卫星捕捉到了关于电子从极高高度加速的数据
学分:ERG科学中心 根据《科学报告》杂志上的一项新研究，极光的一个关键成分存在于比以前认为的更高的空间
极地夜空中耀眼的灯光显示需要一个电子加速器来推动带电粒子穿过大气层
名古屋大学的科学家以及日本、台湾和美国的同事
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我发现它存在于地球表面30，000公里以上的地方——不仅提供了对地球的洞察，也提供了对其他行星的洞察
极光形成的故事始于超音速等离子体作为高速带电粒子从太阳推进到太空
当这些带电粒子靠近地球时，它们会被偏转，沿着地球的磁力线汇集成流，最终流向两极
该研究的第一作者、名古屋大学空间-地球环境研究所的顺益男解释说:“磁层中的大多数电子无法到达称为电离层的高层大气部分，因为它们被地球磁场排斥。”
但是一些粒子得到了能量的增强，加速它们进入地球高层大气，在那里它们与大约100公里高度的氧和氮原子碰撞并激发它们
当这些原子从激发状态放松时，它们会发出极光
然而，这个过程的许多细节仍然是个谜
“我们不知道加速电子进入电离层的电场是如何产生的，甚至不知道它在地球上方多高，”伊马乔说
科学家们假设电子加速发生在地球上方1000到20000公里的高度
这项新的研究显示，加速区延伸超过30，000公里
“我们的研究表明，加速极光粒子的电场可以存在于沿着磁力线的任何高度，并且不限于电离层和磁层之间几千公里的过渡区域，”伊马乔说
“这表明未知的磁层机制在起作用
" 该小组是通过检查美国和加拿大地面成像器的数据以及研究地球内部磁层辐射带的日本卫星Arase上的电子探测器的数据得出这一发现的
这些数据来自2017年9月15日，当时阿拉斯在大约30，000公里的高度，位于一个薄的活动极光弧内几分钟
该团队能够测量电子和质子的向上和向下运动，最终发现电子的加速区域从卫星上方开始，延伸到卫星下方
为了进一步研究这个所谓的极高加速区域，该团队接下来的目标是分析来自多个极光事件的数据，比较高空和低空观测，并对电势进行数值模拟
“了解这个电场是如何形成的，将填补理解地球和其他行星(包括木星和土星)极光发射和电子传输的空白，”伊马乔说
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