超快“电子雨”正从地球磁层倾泻而出，科学家找出了原因
由于地球磁屏蔽中新发现的现象 ， 明天的天气可能会多云 ， 并有可能出现电子雨 。
上图：图中显示的是围绕地球旋转的环形范艾伦辐射带 ， 电子在辐射带中盘旋 。
这种现象被描述为出人意料的超快“电子沉降” ， 当电磁能量波脉冲穿过地球的磁层时 ， 就会发生这种现象 。 磁层是由地球核心搅动产生的磁场 ， 它围绕着我们的星球并保护它免受致命的太阳辐射 。然而 ， 这些电子从磁层溢出 ， 直落向地球 。
根据近日发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上的研究 ， 电子暴雨更可能发生在太阳风暴期间 ， 它们可能会促成北极光 。然而 ， 研究人员补充说 ， 电子雨也可能会以空间辐射模型目前无法解释的方式 ， 对宇航员和航天器构成威胁 。
该研究的合著者、加州大学洛杉矶分校（UCLA）空间物理学教授瓦西里斯·安杰洛波洛斯表示：“尽管人们普遍认为太空与我们的高层大气是分开的 ， 但两者之间却有着不可分割的联系 。 了解它们之间的联系可以使经过该地区的卫星和宇航员受益 。 ”
几十年来 ， 科学家们已经知道 ， 高能粒子周期性地以少量的形式降落在我们的星球上 。 这些粒子起源于太阳 ， 在太阳风的支持下穿过9300万英里（1.5亿公里）的间隙到达地球 。
我们星球的磁层 ， 将许多这样的粒子困在被称为“范艾伦带”的两个巨大的、甜甜圈形状的辐射带中 。 偶尔 ， 在这些带内产生的波会导致电子加速并坠入地球大气层 。
而这项新的研究表明 ， 电子暴雨发生的频率远比之前的研究认为的要高 。
在他们的新研究中 ， 该研究的作者利用两颗卫星的数据分析了范艾伦带中的电子簇射：电子损失与场调查（ELFIN）航天器 ， 这是一颗面包大小的卫星 ， 在地球大气层的低空轨道上运行；以及亚暴期间事件和大尺度相互作用的时间历史（THEMIS）航天器 ， 它在范艾伦带以外的轨道上绕地球运行 。
通过从上方和下方监测范艾伦带中的电子通量 ， 该团队能够非常详细地探测到电子雨事件 。 THEMIS的数据显示 ， 这些电子倾泻是由哨声波引起的 —— 哨声波是一种低频无线电波 ， 起源于闪电 ， 然后激增穿过地球的磁层 。
研究人员发现 ， 这些高能波可以加速范艾伦带中的电子 ， 使它们溢出 ， 并像雨一样落在低层大气中 。
此外 ， ELFIN卫星数据显示 ， 这些电子雨发生的频率远比之前的研究所知的要高 ， 而且在太阳风暴期间 ， 它们会变得特别普遍 。
根据研究人员的说法 ， 目前的空间天气模型解释了进入地球大气的电子雨的一些来源（例如 ， 太阳风的影响） ， 然而 ， 它们没有考虑到哨声波引发的电子阵雨 。
高能带电粒子会损坏卫星 ， 并对行进途中的宇航员构成危险 。 这项新研究的作者说 ， 通过进一步了解电子雨的来源 ， 科学家可以更新他们的模型 ， 以更好地保护在地球上空生活的人和机器 。
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