地球磁场的奇怪凹痕正在扰乱南半球的极光

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新西兰皇后镇上空的极光。研究人员发现地球磁场的一个巨大凹陷削弱了南极光。（图片来源:Skyimages via Getty Images）

（）据美国生活科学网站（斯蒂芬妮·帕帕斯）：新研究发现，南大西洋上方地球磁场的一个奇怪凹陷削弱了南极光。

南大西洋异常是南美洲和南大西洋上空一个巨大的椭圆形区域，这里是地球磁场最弱的地方。根据美国国家航空航天局的说法，这种异常现象已经因允许来自太阳的带电粒子接近地球表面而闻名，使轨道卫星暴露在高水平的电离辐射下。

现在，2月8日发表在《地球物理研究快报》上的一项研究发现，这一薄弱区域也影响了南部极光，即在高纬度地区可以看到的高层大气中的发光现象。南极光出现在南极洲上空和周围，相当于北极和亚北极上空的北极光。

该研究的第一作者、北京大学空间物理与应用技术研究所研究员刘智扬表示，极光是由太阳粒子与地球大气层中的气体分子相互作用引起的，通常认为极光在很大程度上受太阳控制。但刘在一封电子邮件中告诉Live Science，这项新研究突出了这种关系的双向性质。

“我们的发现突出了与地球有关的因素的重要性，例如随地球旋转的地球固有磁场的异常，”刘说。

研究人员使用了2021年发射的风云-3E卫星上测量磁场变化的仪器数据。他们发现南极光的磁波动“大幅减弱”，南极光与南大西洋异常重叠。



南大西洋异常是地球磁场的一个弱点，在这张欧空局的图像中以蓝色显示。白点代表卫星设备受SAA辐射影响的位置。（图片来源:欧空局/DTU航天公司）

为了证实这一发现，他们还利用美国国防气象卫星计划的数据分析了极光这一区域的紫外线。这也显示了异常区域的南极光变弱。

空间物理与应用技术研究所的刘和该研究的合著者宗奎刚指出，这种减弱甚至可能是肉眼可见的。

他们说，与南极其他地区相比，中国长城站和乔治王岛上的其他研究站报告的极光较少。刘说，研究表明极光中的紫外线和可见光表现相似，因此极光的可见光很可能也被南大西洋异常削弱了。

刘说，异常磁场波动的减弱似乎减少了太阳粒子可以释放到大气中的能量，但极光减弱的物理机制尚未完全了解。

大气和太阳能之间可能存在反馈效应，这使情况进一步复杂化。他说，未来的研究还将调查类似的现象是否发生在其他星球上。