科學(xué)家們在遠(yuǎn)離地球16萬公里的太空深處,捕捉到了一種獨特的“太空歌聲”。國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》近日發(fā)表了一篇由中國科學(xué)家主導(dǎo)的天文學(xué)研究論文,揭示了這一前所未有的發(fā)現(xiàn)。這種被稱為“太空合聲”的現(xiàn)象,實際上是沿地球磁力線傳播的電磁輻射暴,轉(zhuǎn)換成音頻后,其聲音宛如清晨的鳥鳴,清脆悅耳。
北京航空航天大學(xué)的曹晉濱院士團(tuán)隊,攜手來自美國和瑞典的合作伙伴,共同完成了這項開創(chuàng)性的探測研究工作。他們透露,盡管之前在近地空間已經(jīng)探測到過這種“太空歌聲”,但此次在遠(yuǎn)地空間的發(fā)現(xiàn),意味著這種太空“鳥鳴”可能遠(yuǎn)比想象中更為普遍,同時也為理解電磁輻射暴的形成提供了新的線索。
研究團(tuán)隊描述道,“太空合聲”持續(xù)時間極短,僅為幾十分之一秒,但轉(zhuǎn)換成的音頻信號卻如同鳥兒的啼鳴,令人稱奇。這些合聲波在地球輻射帶的形成、脈動極光以及粒子沉降到大氣層中扮演著關(guān)鍵角色。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,合聲波主要在近地空間的磁偶極場中形成,那里的磁場結(jié)構(gòu)類似于大型條形磁鐵。
然而,本次研究中,科學(xué)家們在距離地球16.5萬公里的遠(yuǎn)地空間,首次探測到了上升調(diào)的合聲波。這一區(qū)域的地球磁場高度扭曲,并不存在磁偶極效應(yīng)。探測到的合聲波持續(xù)時間接近0.1秒,頻率接近每秒100赫茲,與近地空間探測到的合聲波頗為相似。研究團(tuán)隊認(rèn)為,這兩個區(qū)域合聲波的形成過程可能具有相似性,且都不受當(dāng)?shù)丨h(huán)境主導(dǎo),暗示合聲波或許能在太空的任何角落形成。
《自然》雜志同期還發(fā)表了國際同行專家的評論文章,指出這次“太空合聲”的觀測結(jié)果具有重要意義。磁場的偶極性質(zhì)對于合聲波的產(chǎn)生方式至關(guān)重要,盡管此次發(fā)現(xiàn)并未完全顛覆現(xiàn)有理論,但卻提示科學(xué)家們需要對合聲波的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行更深入的研究。同時,這一研究成果與其他相關(guān)研究一同,顯著增強(qiáng)了科學(xué)家們對這類波的理解,并將大幅提升預(yù)測能力。