在最近的一項研究中，NASA的科學家們利用全球尺度邊緣和圓盤觀測（GOLD）成像儀器，在地球電離層中發(fā)現了一些奇特的形狀，如X形和C形。這些發(fā)現不僅為我們提供了改進太空天氣預報和無線電通信的新途徑，而且還揭示了大氣層中未知的動態(tài)過程。

電離層中的等離子體帶

電離層位于地球大氣層中，高度范圍從48公里至965公里。在白天，太陽光照射使電離層帶電，形成了帶電粒子的等離子體帶。這些等離子體帶受到地球磁場的影響，形成了科學家們觀測到的波峰和氣泡。

以往的研究表明，在太陽風暴和大型火山噴發(fā)后，等離子體波峰可能會合并成X形。但新的數據顯示，即使在沒有這些極端事件的“安靜時期”，這些奇特的形狀也會自然形成，這表明可能有更多的局部因素在起作用。此外，這個奇怪的X形狀看起來很像人類的X染色體。

• NASA觀測到的X形狀

神秘的C形氣泡

科學家們還發(fā)現了等離子體中的C形和反C形氣泡，這些氣泡的形成原因至今仍是一個謎。一種假設是，這些形狀可能是由地球上的風造成的，類似于風向影響樹木生長的方向。

• C形和反向C形等離子體氣泡

然而，GOLD觀測到這些C形氣泡形成得非常近，有時相距不到634公里，這表明可能存在更多的局部因素，如風切變、龍卷風或其他現象。

目前，這些緊密排列的C形氣泡似乎相對罕見，GOLD也僅觀察到兩次。研究人員希望通過進一步研究，能夠弄清楚這些氣泡在電離層中形成的具體原因。

對通信和導航的影響

電離層中的等離子體對于無線電波的長距離傳播至關重要。這些新發(fā)現有助于我們更好地理解無線電和GPS系統(tǒng)的運行機制。電離層中觀察到的擾動可能會影響重要的通信和導航基礎設施。

這些不同形狀的氣泡如此近距離地出現，提醒我們大氣層的動態(tài)比我們預期的要復雜得多，它們背后的秘密還有待我們進一步探索。