科学家发现影响地球辐射带的现象

阿拉斯加大学费尔班克斯分校的两位科学家发现了一种影响地球辐射带的新现象——一种新型的“啸叫波”，它是一种携带大量闪电能量到地球磁层的电磁波。他们的研究结果于今天在《Science Advances》上发表。

这项研究由维卡斯·桑沃卡（Vikas Sonwalkar）和阿曼尼·雷迪（Amani Reddy）进行，他们发现了这种新型波。这种波携带着闪电能量，该能量从低纬度进入电离层，然后被电离层的下边界反射，达到大约55英里高度，在相反的半球。

以往人们认为，低纬度进入电离层的闪电能量会被困在电离层中，因此无法到达辐射带。辐射带是环绕地球的两层带电粒子，由地球的磁场保持在那里。

维卡斯·桑沃卡表示：“我们作为一个社会依赖于太空技术。现代通信和导航系统、卫星和载人飞船都会遇到辐射带中有害的高能粒子，这些粒子可能损坏电子设备并引发癌症。对辐射带以及各种影响它们的电磁波，包括起源于地球闪电的波，有更好的理解对太空中的人类活动至关重要。”

桑沃卡和雷迪的发现是一种他们称之为“镜面反射啸叫波”的啸叫波。啸叫波在扬声器中播放时会发出啸叫声。

进入电离层的高纬度闪电能量以不同类型的啸叫波——称为磁层反射啸叫波——抵达磁层，这种波在磁层内部经历一个或多个反射过程。

电离层是地球上层大气的一层，其特点是离子和自由电子浓度很高。它被太阳辐射和宇宙射线电离，使其具有导电性，并且对无线电通信至关重要，因为它可以反射和改变无线电波。

地球的磁层是环绕地球的空间区域，由地球的磁场产生。它提供了一个防护屏障，阻止太阳风的大部分粒子进入大气层，从而保护生命和技术。

桑沃卡和雷迪的研究表明，镜面反射啸叫波和磁层反射啸叫波这两种啸叫波共存于磁层中。

在他们的研究中，作者使用了美国宇航局的范·艾伦探测器的等离子波数据，该探测器于2012年发射，并在2019年停运，以及来自世界闪电探测网络的闪电数据。