走在小溪边，我们经常会瞥见向着大石头劈面而来的水流会被打击后从两侧绕流。实践上，当太阳风撞击地球磁层时，乐健体育网址发生的外表波也是沿着二者之间的鸿沟随太阳风一同今后通报，并在鸿沟上发生波纹。

　　日前，一项揭晓在《天然·通信》上的新研讨表白，有些海浪的感化恰好相反，来自太阳风的能量与地球四周的磁层“气泡”互相感化，发生了仿佛静止不动的外表波。这些波与随太阳风传布的波比拟连续的工夫更长，这意味着它们有更长的工夫去加快空间中的带电粒子，从而可以对地球辐射带、极光、电离层等地区发生潜伏的影响。

　　太阳风与地球磁层之间终究是如何“互动”的？科学家是怎样发明这些静止不动的波？它们真的会对地球形成任何影响吗？

　　我们晓得，太阳是一个温度很高的大气团，它的次要构成元素是氢和氦。而太阳放射出的带电粒子，被形象地称为太阳风。

　　“我们地点的地球，有一个‘庇护罩’，就是磁层。它能阻挠太阳风对地球的打击，假如没有磁层的话，太阳风这类高温气体能够间接到达地球外表，形成不小的损伤。”西南交通大学物文科学与手艺学院的粒子天体物理团队卖力人刘四明传授引见到。

　　刘四明传授暗示，实在，你能够设想地球的中心有一块十分大的磁铁，它有两极，它的磁场在地球四周空间构成磁层，源起太阳的太阳风每时每刻都和地球磁层碰撞，假如太阳风是中性的，磁层是没法盖住这些高速高温的粒子；而实践中，太阳风绝大部门粒子都带有电荷，由于磁场的存在，磁层就把这些太阳风里的带电粒子都挡在里面。

　　关于太阳风和磁层的互相感化，中国科学院国度空间科学中间的李文亚副研讨员作出了形象地比方。他说，地球磁层就像是一条大船，飞行在超音速的太阳风里，普通情况下，会在磁层的边沿发生外表波，如同船两侧的波纹，这些外表波会随太阳风往磁层的尾侧传布。

　　而在此次揭晓的新研讨中，伦敦帝国粹院空间物理学家Martin Archer及其团队发明，当太阳风脉冲打击磁层时，构成的波不只在地球两个磁极间弹跳，还逆向太阳风传布，脉冲打击处的波仿佛是静止的。

　　对此，李文亚注释说，当船在水中飞行时，波光粼粼的这些波纹必定是往船尾传布的。“这项研讨想说的是，忽然有个‘家伙’撞了船一下，构成一个大洞穴，关于船而言，这个洞穴就是‘静止’在那的。”

　　那末，这个“家伙”究竟是谁？实践上，任何超音速的流体碰着停滞物时，城市构成打击波；而超音速的太阳风撞击地球磁层时，会在磁层边沿外构成打击波，太阳风由此减速成亚音速。特定情况下，这些亚音速的太阳风会酿成湍流，如同牛奶倒入咖啡搅拌后的模样，这些随机无序的湍流就是打击磁层、并发生静止不动外表波的“不速之客”。

　　科学家是怎样发明这些静止不动的波的？“实践上是研讨团队是按照数值模仿手腕，成立磁流体模子，基于相干的物理常识和对磁场和太阳风的了解，用计较机来模仿太阳风和磁层的互相感化。”刘四明说。

　　据引见，地球空间因为时变、多身分、多自在度的联系关系互相感化使得传统的实际阐发变得十分艰难。作为近几十年开展起来的一个新的研讨手腕，数值模仿对地球空间的实际和使用研讨发生了深入的影响。跟着高机能计较才能的不竭提拔，数值模仿手腕不竭扩展研讨和使用的范畴，极大收缩了研讨和使用的周期。

　　“数值模仿有助于加深对观察征象的熟悉，开辟对探测地区之外空间的理解。任何探测卫星和地基装备所探测的地区关于广袤的地球空间而言都长短常有限的，怎样操纵有限地区数据来理解全部空间全貌？成立在根本物理历程根底上的空间形式是不成或缺的东西。”刘四明暗示，模子具有真正意义的可查验性，可与察看数据间接比力，并为局地模子供给宏观启迪。

　　在该研讨中，研讨职员就思索了在全部磁层外表构成的波，操纵基于美国宇航局THEMIS卫星的观察数据创立模子，该研讨小组发明，当太阳风脉打击中磁层时，构成的波在地球两个磁极之间往返弹跳，并构成逆向太阳风挪动的颠簸，研讨职员还操纵模子注释来自太阳风的能量和磁层发生的海浪是怎样互相抵消的。

　　在刘四明看来，研讨论文之以是可以认证这类波存在，实践上是依靠于三方面，一方面是由多颗卫星在差别处所的同时观察，别的一方面就是经由过程相干实际来模仿磁层和太阳风的互相感化，最初分离相干的实际阐发，了解这些模仿成果和观察成果。“研讨职员是把这三方面分离以后，才可以确认说卫星内里探测的一些旌旗灯号的确是来自于太阳风和磁层正劈面的比力不变的一个点。”他说。

　　“一样平常糊口中，我们拿微波炉加热食品，设定的工夫越长，食品也就越热。相似的原理，静止的外表波就会对四周的带电粒子连续、高效地加热。”李文亚注释说，假如这些波存在，关于我们地球四周空间的熟悉有主要的使用代价，由于“加热”后的带电粒子会对在轨的各种航天器构成必然的风险。

　　研讨职员以为这些波能够发作在宇宙的其他处所，对此，李文亚以为这是有能够的，假如要理解颠簸的构成、开展和它后续的影响，地球空间是最好的“实验田”，由于环绕着地球空间情况的探测器十分多，发射运转本钱也相对较低，而且研讨地球四周空间也有非常主要使用代价。

　　当前，中国科学院与欧空局结合研制中的“浅笑”卫星使命，立异性地操纵太阳风与磁层碰撞发生的X射线，对磁层“照相”，借此，我们将无望初次看到磁层边沿的庞大颠簸。