Cluster衛星 地球磁圈重大發現(圖)

受到太陽風的長期吹拂，地球上空磁圈中的氣體被加熱後會不斷產生氣泡、然後又破掉消失。這些氣泡的發現，可以讓科學家瞭解太陽風和地球磁場之間的交互作用。

　　上述發現，是科學家由歐洲航太總署（ESA）由4架人造衛星組成的Cluster衛星群，以及ESA與中國合作的雙星衛星（Double Star）任務的觀測資料中得出的。每當這些人造衛星經過地球白晝區上空、約距地表13∼19倍地球半徑時（地球平均半徑約6371公里），就一定會至少遇到20∼40個這些氣泡。

　　這些氣泡的正式稱呼是「密度洞（density holes）」，是太空中氣體密度突然降低10倍左右，但溫度卻從攝氏10萬度躍升到1000萬度的區域。每個氣泡的直徑最大可達1000公里左右，持續約10秒之後便破裂，之後變被溫度較低、密度較高的太陽風所取代。

　　科學家認為這些氣泡應是太陽風撞擊地球磁場而形成的弓形震波（bow shock）造成的。弓形震波在自然界中相當常見，例如船隻向前行進時，船前方的V字形或U字形水波波紋；或是飛機以超音速航行時， 因飛機速度比音速還快，使得飛機前方的空氣和聲波被擠壓，最後經由「音爆（onic boom）」才消失。地球磁場和太陽風之間的弓形震波也一樣，只是科學家一直不知道累積的磁場震波能量最後究竟是如何消失的。現在Cluster的氣泡發現，或許就是這個問題的答案。