脉动极光或由电磁波起伏触发 相同机制可能解释木星和土星极光现象

英国《自然》杂志上近日发表的一篇物理学论文称，日本东京大学科学家通过观察分析，提出了被称为脉动极光的强烈闪烁光源的起源最新见解。这一理论将揭示与等离子物理相关的更多细节，也将用于理解木星和土星上的极光现象。

当来自太阳的高速粒子流（太阳风）进入地球的磁气圈时，靠近南北两极的地区，就会出现绚烂的极光现象。在极光家族中，脉动极光是其中一种特别类型。它常在黎明时“现身”，看上去像明亮的斑块，它们准周期性地闪烁，会覆盖几十甚至几百公里的天空。脉动极光一般出现在南北半球高纬度地区约100公里的空中，科学家认为其是由高能量电子间歇性地释放进入高层大气产生的。

但是，一直以来极光脉动的物理机制很少能通过观测验证，截至目前也尚未发现有关高能量电子如何释放的直接证据。

日本东京大学研究人员笠原慧及其同事，使用已收集到的关于2017年3月27日发生的极光亚暴的卫星数据进行观察。根据之前的研究，科学家判断这种脉动极光是由电磁波起伏触发的，这种波动产生于赤道的磁气圈，被称为合声波（Chorus wave）。而合声波在磁气圈沿着地球的磁场线，向地球大气的上端发射电子。在磁气圈中，电子被困在磁场中，并沿着磁场线运动，当这些粒子与合声波相互作用时，特别是当它们与空气中的分子碰撞时便会产生光。团队研究人员此次根据数据观察到，正是合声波散射了地球磁层中的能量电子，导致它们到达至上层大气。

研究团队认为，这种机制可能也适用于理解木星和土星的极光现象，人们在这两颗星球上也检测到了合声波。