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彼らは宇宙からやってくる謎のトリルを発見する。科学

1960年代、南極ハレー基地の科学者たちは、 聞く 地球の赤道上で発生したいくつかの神秘的な波。彼らの無線受信機は、地球の磁場によって形成された層である磁気圏を揺るがす電子の激しいバーストを記録していました。 命を守るもの 宇宙放射線のこと。これらの信号が音に変換されると、夜明けの鳥の鳴き声と混同される可能性のある一種の笛のような音が聞こえました。その後、このコーラスは土星と木星でも聞こえることが判明し、それらの極の間にある惑星によって生成される磁場によって支配されていると考えられていました。この空間的なトリルの起源は通常、地球の近く、地球の場合は地表から上空 51,000 キロメートル未満にあります。さて、その結果を公開するチーム 雑誌で 自然 は、それらがはるか遠くの深宇宙にも存在する可能性があることを示唆しています。少なくとも16万キロは離れている。「70年以上にわたり、科学者たちは、これらの波は惑星に近い領域でのみ発生すると信じてきました。 双極子磁場これはコーラス波の生成と伝播を制御する重要な要素であると提案されています」と、中国・北京の北航大学地球宇宙科学部の研究者であり、この研究のリーダーの一人であるチェンミン・リウ氏は説明する。 「私たちの論文では、双極子磁場が存在しない地球から遠く離れたこれらの波の予期せぬ観測結果を提示し、宇宙のどこでも動作する波発生の基本的なメカニズムを明らかにしました」と彼は付け加えた。詳細情報この発見には科学的な関心があるだけでなく、実用的な関心もある。コーラス波は危険な放射線を引き起こす可能性があります 宇宙飛行士のための 衛星やそれらがどのように生成されるかを詳細に知ることができれば、それらの出現を予測し、保護措置を適用することが可能になります。 「コーラス波は宇宙で最も強い波の一つで、電子を超高エネルギーまで加速する可能性があるため、人間や宇宙船上の電磁装置に影響を与える放射線を引き起こす可能性があります」とリュー氏は説明する。 「私たちが地表の雨や風を心配するのと同じように、宇宙の宇宙天気も心配すべきです」と彼は例証します。コーラス波の形成について最も受け入れられている理論は、コーラス波はいわゆるプラズマの不安定性によって現れるというものです。このプラズマを構成する地球の磁場に閉じ込められた電子は、通常、磁場の線の周りを螺旋状に規則正しく移動します。しかし、時としてその秩序が崩れることもあります。電子の運動によりコーラス電磁波が発生し、粒子と同じ方向に回転します。波と電子が同じ周波数を持ち、同じ速度で回転すると共鳴が起こり、波は電子にエネルギーを伝達します。 。その共通の衝動が電子を加速し、地球の磁場を通過するプラズマ波のバーストを生成し、無線信号が音に変換されると夜明けの鳥のような音を立てます。この遠方の信号の検出は、太陽の反対側で、恒星風の推力が長くなり、磁気圏が歪む場所で、2019 年に発生しました。 MMS衛星カルテット (NASA 磁気圏マルチスケール ミッション)。中国・北京にある北航大学地球宇宙科学部のChengming Liu氏とJinbin Cao氏率いる研究チームは、衛星が収集した情報の中で、10分の1秒続き、低気圧から急速に通過する波を発見した。地球の近くで観測されるコーラス波のように、高周波にまで変化します。著者らにとって、これは、環境は異なるものの、形成プロセスは両方の地域で同様である可能性があり、適切な条件が満たされる限り、波は宇宙のどこにでも形成される可能性があることを示しています。コーラス波に関する知識は、宇宙を支配するメカニズムに近づけたり、ハレー基地で聞こえ始めた神秘的な笛の起源を明らかにしたりするだけでなく、実用的な応用も可能です。それらがどのように生成され、拡散するかをより深く理解することは、宇宙飛行士にとって宇宙旅行をより安全にするのに役立ちます。現在、宇宙放射線への長期間の曝露は、火星への有人旅行に対する主な障害の1つです。これらの金切り声は、電子が大気中を散乱して拡散した脈動オーロラを形成する方法にも関連しており、その性質を理解することは、地球のエネルギーと通信ネットワークに対するこれらの嵐の影響を軽減するのに役立つ可能性があります。宇宙では、この現象は、地球を取り囲む放射線帯での電子の加速も説明し、衛星の安全性に影響を与えます。 「私たちの研究は、これらの変動の励起が基本的な物理的メカニズムから生じることを明らかにしており、変動がどのように生成されるかを理解すれば、その生成を制御して、宇宙飛行士や人工衛星に危険を及ぼすのを防ぐことができます」とリュー氏は述べています。 「たとえば、これらの変動の励起が電子の特定の動き、特に論文で言及されている正孔に関連していることを発見しました。これらの電子正孔を埋めることができれば、これらの変動が励起されにくくなり、その発生を制限できるようになります。このアプローチは何か 私たちが雨を防ぐのと同じように 人間の介入によって地球上に存在するのです」とリュー氏は結論づけています。 #彼らは宇宙からやってくる謎のトリルを発見する科学