巨大的太阳风扰动导致地球磁层失去其通常的尾巴

Josiah01

　　就像一架超音速喷气式飞机被高速风吹拂一样，地球不断受到来自太阳的带电粒子流（即太阳风）的轰击。
　　就像喷气式飞机周围的风或船周围的水一样，这些太阳风流围绕着地球磁场或磁层弯曲，在磁层的朝阳面形成一个称为弓形激波的锋面，并将其拉伸成风向袋形状，在背阴面有一条长尾巴。
　　太阳风的剧烈变化改变了磁层的结构和动态。此类变化的一个例子让我们得以一窥太空中其他天体的行为，例如木星的卫星和太阳系外行星。
　　在《地球物理研究快报》上发表的一篇文章中，Li-Jen Chen 和同事报告了对日冕物质抛射(CME) 期间产生的一种罕见现象的前所未有的观测结果。
　　日冕物质抛射的移动速度通常比阿尔文速度（振动磁场线穿过磁化等离子体的速度）快，阿尔文速度会随等离子体环境而变化。2023 年的一次日冕物质抛射扰乱了地球磁层的正常结构约两个小时。研究人员分析了美国宇航局磁层多尺度任务 (MMS) 的观测结果，以了解发生了什么。
　　2023 年 4 月 24 日，MMS 航天器观测到，尽管太阳风的流动速度很快，但强 CME 期间的阿尔文速度甚至更快。通常，太阳风的传播速度比阿尔文速度快。这一异常现象导致地球弓形激波暂时消失，从而使来自太阳的等离子体和磁场直接与磁层相互作用。
　　地球的风袋尾部被称为阿尔文翼的结构所取代，该结构将地球的磁层与最近爆发的太阳区域连接起来。这种连接充当了磁层和太阳之间传输等离子体的高速公路。
　　作者写道，这次独特的 CME 事件为了解阿尔文翼的形成和演化提供了新的见解。在我们太阳系和宇宙中其他磁活跃天体周围也可能发生类似的过程，研究人员的观察表明，木星卫星木卫三上极光的形成也可能归因于阿尔文翼。作者建议，未来的研究可以寻找地球上出现的类似阿尔文翼极光。