一個奇怪U型符號困擾秘魯半個世紀,白天出現,夜晚消失

2021-01-21 川陀太空

出品：川陀太空

作者：南大天文謝頓

責編：科羅拉多大學地球科學 Dr. zhang

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川陀太空訊   50多年前人們曾檢測到來自地球大氣層的奇怪無線電回波，近期兩名科學家說他們已找到其真實來源，這到底是怎麼回事呢？這一切源於1962年的一個決定，秘魯與美國康奈爾大學建立合作，從美國國家科學基金會那兒獲得資金，建立赤道以南的觀測站，這就是傑卡馬爾卡射電天文臺。

在傑卡馬爾卡射電天文臺在秘魯建成後，檢測器偵查到一些奇怪的無線電回波。這些神秘的回聲來自海平面以上80至100英裡（130公裡和160公裡）之間的外層空間。人們看到了以前從未見過的各種有趣的現象，幾乎所有這一切現象都在短短的幾年內找到了解釋。

雖然天文臺發現的其他現象都得到了解釋，但是這些雷達回波的出現原因仍然困擾著科學家。要想看到這些無線電回波在高空的情況，研究人員發射了配備著天線和粒子探測器的火箭。其目的是檢測雷達波，但幾乎什麼也沒發現。令研究人員更加一籌莫展的是，這種現象只出現在白天，而消失在夜間。

回聲會在每天黎明時分開始，出現在地面以上100英裡（160公裡）的高空，然後逐漸降到約80英裡（130公裡）處，並變得更強。到了中午，回聲又開始上升，到地平面100英裡以上，若用圖形繪製其軌跡，會呈現出一個項鍊形狀。

2011年，在印度國家大氣研究實驗室觀測日食期間，回聲顯得十分安靜，之後當一個太陽耀斑出現時，回聲又變得非常強大。

藉助超級計算機，人們通過模擬雷達回波找到了其出現原因，似乎是來自太陽的紫外線輻射撞上了電離層（地球大氣層上方50和370英裡，即80到600公裡之間位置）後，產生了由氧離子和自由電子組成的輻射。

科學家懷疑這是某些宇宙射電脈衝留下磁性線索，於是利用計算機的模擬，科學家們能夠觀察這些高能電子與其他帶電粒子之間的相互作用。

當這些高能量的電子通過一個低溫、低速的電離層時，出現了所謂的動力學等離子體不穩定性。結果電子開始以不同波長形式振動。由於機制太過複雜，人們還沒有清楚地理解最後一步，但大概原理是離子束形成的周期波形，能量足夠強大，以至於反射到地面，形成神秘的回波。

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