TRACERS公布关于磁重联的首批线索
· BehindLines 编辑部
10月29日,美国国家航空航天局(NASA)公布了对TRACERS任务观测数据进行分析后得到的首批结果。该任务使用两颗于2025年发射的卫星。这项研究发表在《地球物理研究杂志》(Journal of Geophysical Research)上,涉及的是第一年的数据。它为空间天气如何作用于地球磁场提供了一些线索,但NASA自己也把它称为第一步。
研究的现象是磁重联。太阳风是来自太阳的持续带电粒子流,携带的磁场与地球的磁层,也就是地球的磁屏障相遇。能量在边界,即磁层顶处积累,随后磁力线可能断开,并把粒子高速抛向大气层。这一基本原理已被人们理解,但能量如何传递、磁层顶如何响应,仍然存在疑问。
核心问题是:重联发生的位置,对磁层顶反应的影响是否比重联的速率更大。为了回答这个问题,两颗卫星一前一后飞行在太阳同步轨道上,穿过极尖区,也就是磁力线在磁极上方汇聚的区域。它们多次飞越南半球的极尖区,因此可以对比各自的测量结果。
据文章介绍,来自极尖区离子分析仪器的数据显示,重联主要是一个空间过程:发生变化的是它的位置,而不是它的速率随时间的变化。任务副首席研究员斯蒂芬·富塞利尔(Stephen Fuselier)称这是重要的第一步。NASA强调,未来的测量还需要确认这一结果。
有一颗卫星在发射后曾遇到问题,团队恢复了联系,常规数据采集随后开始。NASA在该页面中没有说明原因。目前两个航天器每天多次观测南半球极尖区,9月NASA批准把主任务延长到2027年春季。
这项工作不同于爱荷华大学此前的研究。那项研究于5月19日在线发表在《地球物理研究快报》上,依据的只是一颗卫星的电子测量数据。目前的内容仍属初步结论,单凭它无法预测地磁暴,不过更好地理解重联应当有助于提前预判。