地球上層大氣中發(fā)現(xiàn)奇特的形狀

在最近的一項(xiàng)研究中，NASA的科學(xué)家們利用全球尺度邊緣和圓盤(pán)觀測(cè)（GOLD）成像儀器，在地球電離層中發(fā)現(xiàn)了一些奇特的形狀，如X形和C形。這些發(fā)現(xiàn)不僅為我們提供了改進(jìn)太空天氣預(yù)報(bào)和無(wú)線電通信的新途徑，而且還揭示了大氣層中未知的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

電離層中的等離子體帶

電離層位于地球大氣層中，高度范圍從48公里至965公里。在白天，太陽(yáng)光照射使電離層帶電，形成了帶電粒子的等離子體帶。這些等離子體帶受到地球磁場(chǎng)的影響，形成了科學(xué)家們觀測(cè)到的波峰和氣泡。

以往的研究表明，在太陽(yáng)風(fēng)暴和大型火山噴發(fā)后，等離子體波峰可能會(huì)合并成X形。但新的數(shù)據(jù)顯示，即使在沒(méi)有這些極端事件的“安靜時(shí)期”，這些奇特的形狀也會(huì)自然形成，這表明可能有更多的局部因素在起作用。此外，這個(gè)奇怪的X形狀看起來(lái)很像人類(lèi)的X染色體。

• NASA觀測(cè)到的X形狀

神秘的C形氣泡

科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了等離子體中的C形和反C形氣泡，這些氣泡的形成原因至今仍是一個(gè)謎。一種假設(shè)是，這些形狀可能是由地球上的風(fēng)造成的，類(lèi)似于風(fēng)向影響樹(shù)木生長(zhǎng)的方向。

• C形和反向C形等離子體氣泡

然而，GOLD觀測(cè)到這些C形氣泡形成得非常近，有時(shí)相距不到634公里，這表明可能存在更多的局部因素，如風(fēng)切變、龍卷風(fēng)或其他現(xiàn)象。

目前，這些緊密排列的C形氣泡似乎相對(duì)罕見(jiàn)，GOLD也僅觀察到兩次。研究人員希望通過(guò)進(jìn)一步研究，能夠弄清楚這些氣泡在電離層中形成的具體原因。

對(duì)通信和導(dǎo)航的影響

電離層中的等離子體對(duì)于無(wú)線電波的長(zhǎng)距離傳播至關(guān)重要。這些新發(fā)現(xiàn)有助于我們更好地理解無(wú)線電和GPS系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制。電離層中觀察到的擾動(dòng)可能會(huì)影響重要的通信和導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施。

這些不同形狀的氣泡如此近距離地出現(xiàn)，提醒我們大氣層的動(dòng)態(tài)比我們預(yù)期的要復(fù)雜得多，它們背后的秘密還有待我們進(jìn)一步探索。