澳本科生拍到首张地球内磁层等离子结构3D图

时间：2015-06-05 05:07:16 来源：腾讯科学 点击量：137

高密度等离子体带和低密度带交相呼应，并且一直缓慢变化。

腾讯太空讯 澳大利亚悉尼大学的一名亚裔本科生创造性地使用射电望远镜，探测到地球内磁层的管状等离子结构，并得到3D图像。这名学生名为克莱奥•洛伊，她说，“在过去的六十多年里，科学家一直相信等离子结构的存在，但是从未直接观察到过。我们首次拍摄到了等离子结构，提供了可视证据。”

“等离子结构对人类有重要意义，它们产生不必要的信号干扰，影响卫星的导航系统。因此我们需要研究等离子结构。”地球的周围被磁场占领，称为磁层，磁层中的大气被阳光电离产生大量的等离子体。磁层的最内层是电离层，电离层的上面是等离子体层。它们嵌入在各种各样的奇怪的等离子结构中，其中就包括洛伊刚刚发现的管状结构。

“我们测量到的等离子体结构位于在地面上空600千米的高度，处于电离层并向上延伸至等离子体层。”洛伊说。借助于澳大利亚西部沙漠的WMA默奇森宽视场射电望远镜阵列，洛伊能够测绘大片天空区域，并发挥望远镜的快照能力，捕捉到了等离子体的实时运动影像。“我们看到壮观的天空场景，高密度等离子体带和低密度带交相呼应。这个场景缓慢变化，并且漂亮地和地球的极光排列在一起。”

把望远镜阵列中东方和西方的天线信号分开，就赋予了它观测3D图像的能力。

默奇森宽视场射电望远镜阵列由128个天线组成，分布在一个大约三公里见方的区域内，它们平时作为一个设备同时工作。但是当洛伊把东方和西方的天线信号分离开时，就赋予了望远镜阵列观测3D图像的能力。“这就像把望远镜变成了一对眼睛，透过它们我们可以看到等离子体结构的三维特征，并且观察到它们的运动状态。”洛伊介绍说，“我们能够测量等离子结构之间的距离、它们距离地面的高度以及它们陡峭的倾角。在此之前这些测量都是不可能的。”

“洛伊很了不起，她不仅完成了这个发现，还让科学界的同仁们都信服她的结论。作为一个背景平平的本科生，她的成就令人印象深刻。”洛伊的导师、悉尼大学物理学院教授塔拉•墨菲博士说，“当大家看到她的数据时，都觉得这些结果‘好得难以置信’。然而在接下来的几个月里，洛伊向大家证明了她的发现既真实又有趣。”洛伊因此发现获得了澳大利亚 天文 学会2015年的博克奖。（编译/小五）