/图片-1/美国宇航局迈尔斯·哈特菲尔德 热层是最高和最热的大气层,在那里可以观察到国际空间站的飞行以及极光和气辉
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/根纳·杜伯斯坦 美国宇航局卫星数据的新结果显示,太空天气——由太阳驱动的太空中不断变化的条件——可以加热地球上最热和最高的大气层
这一发现发表在7月份的《地球物理研究快报》上,使用了美国宇航局全球肢盘观测任务的数据
GOLD于2018年在SES-14通信卫星上发射,从地球同步轨道俯视地球高层大气,随着地球自转,它有效地“盘旋”在西半球上空
黄金的独特位置使它能够稳定地观察地球的整个表面——称为圆盘——每30分钟扫描一次地球上层大气的温度
GOLD从地球静止轨道上的一个位置扫描热层,当地球绕着地球旋转时,热层停留在地球上的一个特定位置
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/汤姆·布里奇曼 领导这项研究的法兹鲁尔·拉斯卡说:“我们发现了以前不可能的结果,因为我们从GOLD获得了这种数据。”
博士;医生
拉斯卡尔是博尔德科罗拉多大学大气和空间物理实验室的副研究员
从我们上方约22,000英里(35,400公里)的高处,戈尔德俯视热层,这是地球大气层中约53至373英里(85至600公里)高的区域
热层是极光、国际空间站和地球大气层最高温度(高达2700华氏度(1500摄氏度))的所在地
它通过吸收太阳的高能X射线和极端紫外线,加热热层并阻止这些类型的光到达地面,从而达到如此难以置信的温度
信用:美国宇航局 但是新的发现指出,一些加热不是由阳光驱动的,而是由太阳风驱动的——粒子和磁场不断逃离太阳
太阳风总是在吹,但更强的阵风会扰乱地球磁场,诱发所谓的地磁活动
拉斯卡和他的合作者比较了地磁活动多的日子和地磁活动少的日子,发现热层温度上升了160华氏度(90摄氏度)
太阳驱动的磁场扰动正在加热地球最热的大气层
预计在地球两极附近会有一定程度的加热,在那里我们磁场中的一个弱点允许一些太阳风涌入我们的高层大气
但戈尔德的数据显示,全球气温都在上升——甚至在赤道附近,远离任何进入的太阳风
拉斯卡和他的同事认为这与循环模式的改变有关
我们头顶上方有一股旋转的空气——一种全球循环,将空气从赤道向上推至两极,然后在较低的高度返回
随着太阳风涌入两极附近的热层,增加的能量可以改变这种循环模式,推动风和大气压缩,甚至可以将温度升高到更远的地方
太阳风吹过地球的动画
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室/格雷格希拉 循环的改变也可能是另一个惊人发现的基础
戈尔德的数据显示,热量的增加取决于一天中的时间
研究小组发现,与下午相比,上午的效果更强
他们怀疑地磁活动可能会特别加强夜间和清晨的循环,尽管这一解释有待进一步研究证实
Laskar对他们在GOLD的数据中发现的微妙变化印象深刻
拉斯卡说:“我们过去认为,只有突出的地磁事件才能改变热层。”
“我们现在看到,即使是很小的活动也会产生影响
" 凭借其稳定的温度测量流,GOLD正在描绘一幅高层大气的画面,它对地球周围的磁场条件比以前想象的要敏感得多
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