地球等離子體層月潮信號首次被發現

IT之家 1 月 29 日消息，據中國科學院地質與地球物理研究所網站，作為地球唯一的天然衞星，月球對地球生態環境以及人類活動都有重要的影響，千百年來月球本身和地月相互作用等問題一直受到人們的廣泛關注。

中國科學院地質與地球物理研究所、山東大學等國內外多個單位的科研人員，利用包括中國嫦娥三號在內的多顆衞星觀測數據，通過分析等離子體層頂位置隨月相的變化情況，首次觀測到地球等離子體層中存在月球潮汐信號。

科研團隊表示，月球對地球最直接的影響就是潮汐效應，其中最具代表性的是海洋潮汐，除此之外，人們在地殼、大氣和電離層等不同高度區域都頻繁地觀測到月球潮汐現象。以上這些區域中的物質以固、液、氣三態為主導，其中的月潮特徵是由月球引力直接導致的，且大都以半日和半月週期變化為主。但在更為廣袤的地球磁層中，物質以稀薄的第四態 —— 等離子體形態存在，其中的引力作用往往因其遠小於電磁力而被忽略，那裏是否還會存在月球潮汐信號？人們對此還不清楚。

研究通過分析國內外近 40 年來十餘顆衞星（包括中國嫦娥三號，美國 THEMIS 以及歐洲 Cluster 等）穿越地球磁層“冷等離子體海洋”（即等離子體層）的數據，首次發現等離子體層頂（即等離子體層的外邊界）的位置存在清晰的月潮變化。這個潮汐信號的最大振幅約為 800 km。研究表明，這是引力和電磁力的共同作用，導致了等離子層頂潮汐信號特徵顯著區別於近地面區域僅由引力引起的潮汐信號。

據介紹，這一新發現更新了人們對潮汐現象的認知，也表明月球對近地空間環境的作用比以前人們設想的更為重要，拓展了對地月系統相互作用的理解，並有助於進一步研究其他行星系統中衞星和行星的相互作用過程。IT之家瞭解到，該研究成果發表於國際學術期刊《自然・物理學（Nature Physics）》。