京都大学和九州大学的研究团队宣布，一项关于地球磁层的最新卫星观测结果发现，磁层中的电荷分布与传统理论相反。这项成果对理解太空电磁环境具有重要意义。地球的磁层是受地球磁场影响的空间区域，可保护地球免受太阳风等高能粒子的伤害。科学家一直认为，早晨方向的磁层带有正电荷，傍晚方向为负电荷。然而，最新的卫星数据揭示了相反的现象：早晨方向实际上为负电荷，傍晚方向为正电荷。
为进一步探究原因，研究团队进行了大规模磁流体动力学模拟。他们构建了太阳风高速流入地球磁层的模型，结果和观测一致——早晨方向呈现负电荷分布，傍晚方向为正。值得注意的是，极区与传统理论一致，但赤道附近则出现大范围的极性反转。
论文作者日本京都大学的Yusuke Ebihara表示：“在以往理论中，赤道平面和极区上方电荷极性应一致，但现在我们在这些区域却看到了截然相反的分布。这种现象实际与等离子体的运动相关。”
其解释指出，源自太阳的磁能进入磁层后在黄昏侧做顺时针环流，并流向极区，而地球磁场本身在赤道平面指向上方、极区则向下方，导致这些区域电浆运动与磁场方向相反，从而出现了电荷分布的逆转。
这些发现为太空环境变化机理研究，以及理解磁化行星如地球、木星和土星等的空间环境，提供了新的视角。团队认为，磁层的等离子体环流不但驱动了多种太空现象，还间接影响了高能粒子区——辐射带的变化。
编译自/ScitechDaily