太空也有減速帶？發現極光中的「減速帶」更為複雜！

2020-10-18 博科園

新罕布夏大學空間科學中心的研究人員發現，太空中的「減速帶」比原先想像的要複雜得多，它能使離地球更近的衛星減速。UNH的物理學家馬克·萊塞德(Marc Lessard)說：我們知道這些衛星撞上了「減速帶」或「上升流」，導致它們減速並下降到海拔高度。但在這次任務中，通過發現這些凸起更加複雜和有結構，解開了一些關於為什麼會發生這種情況的謎團。在這項發表在AGU《地球物理研究快報》上的研究中，科學家們概述了他們在中性上升流2號(RENU2)火箭實驗期間的觀察結果。

發現一種高空極光，或稱北極光，至少在一定程度上，是導致空氣袋向高空移動的原因，在那裡，它們會對經過的衛星造成阻力，就像在強勁的逆風中駕駛汽車一樣。從挪威Kjell Henrickson天文臺觀察到的這些極光，並不是地球高緯度地區夜空中常見的明亮光帶。這些極光被稱為向極地移動的極光形態(PMAF)，它們的能量較弱，光線較暗，距離較遠。長期以來，科學家們一直懷疑極光可能引發了影響低空衛星的上升流事件，因為當它們飛越極光時，會遇到由高空熱大氣層升溫引起的「太空減速帶」。

但由於它們發生在如此高的海拔，這些低能極光將更多的能量轉移到離地面250-400公裡(150-250英裡)高空稀薄的大氣層中，產生的效果比我們所熟悉的極光更有趣，極光在近100公裡(60英裡)高空閃耀。可以想像衛星穿過類似熔巖燈中的氣泡，而不是平滑的波浪。當早期太空計劃第一次將衛星送入軌道時，注意到當太陽活動時衛星軌道的退化。問題是當額外的阻力使衛星減速時，它們就會靠近地球。如果沒有額外的燃料使它們重新飛起來，它們最終會落到地球上。

這些特定的衛星，在離地球較近的區域運行，非常重要，因為它們可以拍攝地球照片，為氣候監測、農作物產量、城市規劃、災害應對甚至軍事情報提供最新信息。當中性點上升2號(RENU2)火箭發射試驗成功，載荷在中性上升流事件期間通過了尖點區域，由一套全面的機載和地面儀器設備支持。RENU2數據突出了兩個重要的過程。一是正確理解中性上升流的向極地移動極光形式(PMAFs)需要一種處理方法，模擬一系列PMAFs的準周期通過。當一個PMAF到達一個磁通管時，物理結果必須被確定。

博科園-科學科普｜研究/來自: 新罕布夏大學

參考期刊文獻:《地球物理研究快報》

DOI: 10.1029/2018GL081885

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