亚秒级上！地球周围电磁波和等离子体相互作用区域的可视化！( 二 )_博科园：本文为地球科学类研究人员利用

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博科园：本文为地球科学类

研究人员利用科学卫星Arase研究了高能电子与地球周围空间中演化的大合唱波之间波粒相互作用，同时利用地面全球观测网络研究了瞬态极光。研究可视化了波粒相互作用区域在亚秒级上的非对称空间发展。希望通过建立空间电磁环境的危险图，为安全探索空间作出贡献。众所周知，在地球周围的空间(地球静止轨道高度以上的空间，称为地球空间) ，存在着被捕获的带电粒子范艾伦带，这些带电粒子可能会影响商业卫星服务，人们担心宇航员可能会暴露在这些带电粒子中，例如在载人登月任务中。已知地球范艾伦带中的高能电子是由磁层中演化出的电磁波与高能电子共振相互作用而产生，这种现象称为齐声波粒相互作用。

博科园-科学科普：大合唱波-粒子相互作用使电子加速到相对论能量，也使高能电子沿地磁场线从磁层沉淀到地球大气中，从而引起特殊类型的极光。此外，高能电子沿地磁场线沉降到地球大气中，不仅产生极光，而且改变大气成分。因此，研究磁气圈和声波-粒子相互作用产生的地方，应该为磁气圈的电磁环境及其对地球大气层的影响提供线索。 50多年来，这一领域一直受到国际社会的关注。然而由于单包合唱波的持续时间不到一秒，而且由于使用有限数量的科学卫星几乎不可能对巨大的磁层进行研究，因此对磁层空间发展，特别是磁层的空间发展知之甚少。利用研究范艾伦带和地球空间风暴动力学的科学卫星阿拉斯，研究小组不仅同时捕获了磁层中的大合唱波包