在地球空間(高度介於 400 公里和約 10 公里之間的外層空間)中,存在一組稱為等離子體的帶電粒子。眾所周知,等離子體會產生各種無線電波並改變等離子體本身的分佈和能量。

 最重要的是,頻率約為 1 赫茲的被稱為“電磁離子迴旋波”的無線電波被認為會影響外太空的極光活動和輻射分佈,但迄今為止,已經觀察到了從等離子體產生無線電波的時刻。沒有被抓到。

 這次,由名古屋大學空間地球環境研究所領導的國際合作研究小組開發了一種新的分析方法,該方法可以從無線電波和等離子體的相位關係中識別等離子體分佈的波動,並尋求相互的能量轉移。利用這種方法,我們分析了美國宇航局科學衛星“THEMIS”的觀測數據,並成功確定了電磁離子迴旋波產生的時刻。

 根據公告,在宇宙中存在的離子群中會產生僅存在幾秒鐘的不對稱空穴(空穴),離子群的能量因這些空穴的存在而產生無線電波。在幾秒鐘內發生和消失的一組離子中的空穴的檢測是世界上第一個成就。

 該研究小組計劃將類似的方法應用於分析空間等離子體中產生的各種類型的無線電波。特別是,有望通過將其應用於地球空間探測衛星“Arase”的精確觀測數據,闡明多年來一直是個謎的空間無線電波“Whistler Wave Chorus”是如何誕生的.此外,通過闡明宇宙中等離子體和無線電波之間的相互聯繫,預計將闡明輻射和極光的變化機制,並將其用於空間天氣預報。

論文信息:[地球物理研究快報] 電磁離子迴旋波的離子空穴形成和非線性產生:THEMIS 觀測

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