中国科研团队发现距地球16万公里的“太空合声”
创始人
2025-02-01 23:49:23
0

地球磁力线像琴弦一样被宇宙空间带电粒子拨动,会发出什么样的声音?

来自北京航空航天大学的科研团队日前发布了一项最新的研究成果,他们在世界上首次发现了距离地球16万公里处遥远太空的“太空合声”,并发现了全新的合声波产生机制,突破了全球科学界在太空合声波研究领域延续70多年的传统认知。

北航团队首次发现遥远空间的“太空合声”

专家介绍,“太空合声”学名为合声波,是一种电磁波。传统观点认为它的产生与地球磁场有关,如果将地球磁场的磁力线想象为两端固定在地球南北磁极区的琴弦,当太阳风的能量到达地球时,与地球磁场相互作用,就激发出频率特征类似于清晨鸟儿的齐鸣合奏声的电磁波。

中国科学院院士 北京航空航天大学空间与地球科学学院院长 曹晋滨:太空合声就是空间中的一种低频的电磁波,它的频率可以从一百赫兹到几千赫兹。因为它的频谱特征,跟我们平常在地面上听的鸟鸣合声的频谱特征很相像,所以我们把它叫太空合声。

自20世纪50年代以来,全球与空间探索有关的科学家对合声波进行了大量观测研究,认为合声波主要发生在近地空间的地球偶极磁场区域。

北航科研团队利用一个科学探测器数年收集的海量数据,首次发现了距离地球16万公里处的合声波,同时还发现了全新的合声波产生机制,突破了全球科学界延续70多年的传统认知。

北京航空航天大学空间与地球科学学院副教授 刘成明:七十年来大家认为这个波只能存在于近地空间,在地球偶极磁场区里面,只能存在同步轨道附近这个区域,就没有人去想过这个波能不能在更远的地方,因为这个认识已经很久了,根深蒂固了。

“杀手电子”制造者的神秘面纱尚待揭开

北航科研团队的这一发现在全球学术界引起了高度关注,然而合声波,这种被科学家们赋予美好想象的太空自然现象,至今科学家们仍没有完全摸清它产生和传播的机制。

专家介绍,合声波作为地球和行星空间等离子体中幅值最强的电磁波动之一,具有能够将电子加速到接近光速的能量,一旦被加速,这些高能电子就变成了“杀手电子”,严重危害航天器稳定运行和航天员健康安全。

北京航空航天大学空间与地球科学学院副教授 刘成明:它不仅造成很大影响,甚至有时候可能会是致命性的。只需要很短的空间尺度,非常小的一段合声波,就会在几秒内,甚至零点几秒内,把电子加速,加速到很多很多数量级。

然而,这个来自太空的“杀手电子”制造者,却始终蒙着神秘的面纱,时至今日,科学界也没能全面掌握合声波的产生和传播机制。

这次北航研究团队通过观测,证实了合声波不仅在近地空间存在,在远离地球的非偶极磁场区域同样也能存在的理论依据,离掀开合声波的神秘面纱又近了一步。

中国科学院院士 北京航空航天大学空间与地球科学学院院长 曹晋滨:我们利用卫星的观测数据,包括粒子的、电磁场的观测数据,提出了一个非线性波粒相互作用的物理过程,圆满地解释了在16万公里、距离地球比较遥远的非偶极磁场控制的区域,这个合声波的产生机制。

深入研究“合声”为太空探索保驾护航

由于合声波产生的高能粒子,能够给人造航天器带来严重毁伤效果,对人造卫星、航天发射以及载人航天来说是巨大的威胁,因此,深入研究和了解合声波,对于保护人类航天活动具有十分重要的实际意义。

在人类迈向太空的进程中,高能粒子无时无刻不在影响和威胁着人造航天器,2003年10月,在由太阳活动引起的空间天气灾害事件中,地球空间高能粒子辐射通量急剧增长,造成了国际上多颗重要的科学研究卫星受到不同程度损坏甚至报废,我国1990年发射的风云一号B卫星也是受到高能粒子影响提前报废。

随着高能粒子对航天器所造成的威胁日益凸显, 在全球所有航天大国的空间天气预测系统中,合声波都是重要内容。

中国科学院院士 北京航空航天大学空间与地球科学学院院长 曹晋滨:我们通过研究合声波是怎么产生的,怎么加速高能电子的,我们就可以对高能电子辐射带的演化进行提前预报,就可以减免对卫星的损害。

除了危害之外,合声波还给地球带来诸多影响,其中,地球两极壮观美丽的脉动极光,就与合声波有着直接的关系。

中国科学院院士 北京航空航天大学空间与地球科学学院院长 曹晋滨:因为合声波通过跟电子共振可以加速,但满足一定的条件以后,它也可以散射电子。散射电子沿地球磁力线往两极走,撞击到极区高层大气的分子就会产生极光。

目前,北航科研团队的相关论文已经在国际知名学术期刊《自然》发表,国际同行专家评价,这项研究增强了我们对合声波的理解,这将极大地提高我们对空间天气的预报能力。

来源:央视新闻

相关内容

热门资讯

美媒:大脑芯片技术日渐成熟 参考消息网7月9日报道据美国石英财经网站7月7日报道,经过逾50年的研究,脑部植入技术已从实验室里的...
【特稿】美国教师要学AI 三大... 美国教师要学AI 三大美企联手培训 李贝阳 美国教师联合会8日在纽约市宣布,将与美国人工智能技术巨头...
黑林铺街道多社区联合开展红色阅... “没有共产党就没有新中国……”在黑林铺街道沙沟社区综合文化服务中心内,激昂嘹亮的歌声回荡,沙沟社区联...
山东恒亚申请车磨铣复合机床专利... 金融界2025年7月9日消息,国家知识产权局信息显示,山东恒亚机床制造有限公司申请一项名为“一种车磨...
原创 7... 月9日将成有史以来最短一天,科学奇观引发热议 在浩瀚的宇宙时间轴上,每一个瞬间都承载着独特的意义。而...
故宫博物院青少网站英文版、繁体... 故宫博物院青少网站英文版、繁体版上线暨2025年故宫-香港青年文化从业者“文化+科技训练营”开营仪式...
追火箭看排球听摇滚 文昌邀请各... 人民网海口7月9日电 (记者李学山)7月9日,由文昌市政府主办的“文昌是个好地方,邀您留一夏”202...
强化海洋战略科技力量 近日召开的中央财经委员会第六次会议提出,提高海洋科技自主创新能力,强化海洋战略科技力量。这有助于筑牢...
13.17秒跑完100米!全球... 7月7日消息,在浙江大学杭州国际科创中心(简称科创中心)首期开园五周年之际,科创中心人形机器人创新研...
飞书:发布多款AI产品,多行业... 【飞书召开AI产品发布会,发布升级多款产品助力企业AI落地】如今,AI大模型成不少人提效“神器”,但...
小红书不想只做一个「有用」的社... 文 | 阑夕 小红书的Slogan,变了。 从「你的生活指南」,改成了「你的生活兴趣社区」,虽然只是...
艾宝特智能取得电动直压开合模装... 金融界2025年7月8日消息,国家知识产权局信息显示,惠州市艾宝特智能科技股份有限公司取得一项名为“...
无人机“飞”进社区课堂 青少年... “机翼有正反,装反了小飞机可飞不起来哦!”在长安区太乙宫街道正街社区的活动室里,大学生志愿者正手把手...
贵阳这支算法团队,一年跻身西南... 日前,国际数据公司(IDC)最新报告显示,字节跳动旗下的豆包大模型在中国公有云大模型市场份额排名第一...
聚焦“天地一体”,中科曙光、中... 文 观察者网 武守哲 在全球空天竞争日趋激烈的背景下,7月8日,中科曙光与中科星图在合肥“2025空...
广州中慧上启科技靠谱吗? 在深化产教融合的国家战略推进中,广州中慧上启科技有限公司作为教育部备案的职业教育培训评价组织其教育软...
义乌太阳能风扇帽风靡海外市场 ... 央视网消息:随着全球多地气温持续走高,各类清凉小商品成为出口市场的爆款单品。截至7月初,这款走红海外...
济南园林集团与山东省互联网传媒... 记者 李萍 济南报道 7月9日,济南园林开发建设集团有限公司与山东省互联网传媒集团举行交流座谈会。济...
“本源悟空”引领:中国自主超导... 在科技领域,一场关于计算革命的新浪潮正在悄然兴起,其核心在于量子计算与人工智能的深度融合。这一趋势被...
漳州科华电气申请三电平变换器控... 金融界2025年7月9日消息,国家知识产权局信息显示,漳州科华电气技术有限公司申请一项名为“三电平变...