太阳驱动的空间天气变化将使地球热层持续升温

  phys.org网站当地时间10月19日报道,美国宇航局全球观测任务(GOLD)发回的数据显示,由太阳驱动的空间天气变化将使地球热层持续升温。(热层是温度和高度最高的大气层。在热层,你可以观察到国际空间站和极光。)

热层,空间天气

  GOLD任务的设备从地球同步轨道俯视着地球高层大气。随着地球的转动,它实际上是在西半球上空“盘旋”。独特位置使设备能够稳定观测地球的一个完整表面。每隔30分钟,仪器就能完成一次地球高层大气温度的扫描。

  美国科罗拉多大学博尔德分校研究员Fazlul Laskar博士感叹:“GOLD任务提供的数据帮助我们取得了令人难以置信的新发现。”热层是地球大气层温度和高度最高的区域。通过吸收太阳的高能X射线和极端紫外线,它的温度最高可达1500摄氏度。新研究表明,太阳光不是加热热层的唯一热源,太阳风在加热作用中也扮演了重要角色。

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  强劲的太阳风会干扰地球磁场,诱发地磁活动。Laskar博士等将地磁活动较多的时段与地磁活动较少的时段进行了比较,发现热层温度的增幅超过了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。

  研究人员表示,地球两极附近可能更容易受到加热的影响,因为两极地区磁场中的弱点会让部分太阳风进入高层大气。然而,GOLD任务的数据显示,即使在远离太阳风的赤道附近,温度也在升高。Laskar博士认为,这与循环模式的改变有关。地球上空有一个空气漩涡,这种全球环流将空气从赤道推向两极,然后在较低的高度返回。当太阳风注入两极附近的热层时,增加的能量会改变这种循环模式,驱动风和大气压缩,从而导致遥远之地的温度随之升高。

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  Laskar博士强调,循环模式的变化也可能导致其他的意外改变。GOLD的数据显示,增加的热量与一天中的特定时间有关联,例如,与下午相比,早上的加热影响更明显。因此,他猜测,地磁活动可能对夜间和清晨的环流有特殊的强化作用。

  “过去,我们认为只有强烈的地磁事件才会改变热层。然而新研究告诉我们,即使是轻微的地磁活动,也会对热层产生影响。”Laskar博士表示。

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