发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　地球的外部辐射带称为范艾伦辐射带，充满了高能电子，主要是来自太阳的带电粒子被地球的磁场所捕获，它就像地球的防护罩般，为我们遮挡宇宙射线，避免受到辐射伤害。在某些条件下，辐射带内会产生电啸波，可以加速并提高电子的能量，这将会延长电子的行进路径，使它们掉出辐射带并沉降到大气中形成电子雨。

　　加州大学洛杉矶分校的科学家透过使用ELFIN任务（第一颗测量这些超快电子的卫星），最近从地球低轨道探测到意想不到的快速「电子沉降」，这种现象除了会造成五颜六色的美丽北极光外，也同时会对卫星、太空人及太空船造成危害。科学家发现电啸波导致了这场突如其来的倾盆电子雨，该研究表明电啸波造成的电子雨远比目前的理论和太空天气模型预测的还要多得多。研究团队将ELFIN数据与NASA的THEMIS卫星系统更远距离的观测结果相结合，并创建一个复杂的模型，以期能更详细地了解电啸波导致超高速电子雨的过程。研究人员表示可以将范艾伦辐射带想象成一个充满水的大型水库，当水库被填满时，水会周期性地螺旋下降到洩压排水管中，以防止溢出。但当水库中发生大浪时，晃动的水就会以更快的速度和更大的体积溢出边缘，而ELFIN位于两种水流的下游，得以正确地测量出每种水流的贡献。科学家们进一步证明，这种超高速电子雨在磁暴期间显着增加，它有助于增强太阳活动，从而影响近地空间和地球磁场环境。（编译/台北天文馆赵瑞青）

范艾伦辐射带紫色的电啸波和超高速的高能电子，它们在北极上空位置到达ELFIN卫星。图片来源： Zhang, et al., Nature Communications, 2022

资料来源：TECH EXPLORIST