关于HARP项目信息

栏目:教育平台  时间:2023-04-24
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  空间究竟是由什么构成的?这绝对不是一个完美的真空...它充满了带电粒子,电子和质子,统称为等离子体。在地球上,我们很少遇到等离子体(闪电,荧光灯泡),但它们仍然很重要,因为太阳和我们宇宙的其余部分99.999%由等离子体组成!

  声波可以存在于等离子体中,但这些声波不像我们习惯于在地球表面体验的空气中的声波。如果你把耳朵暴露在太空的真空中,你就不会听到这种“太空音频”,但我们仍然可以把它作为一种研究工具,就像天文学家使用假彩色图像一样。在HARP项目中,我们正在分析NASA卫星对等离子体的真实测量,与大多数其他研究的唯一区别是我们同时使用音频和视觉技术,而不是单独的视觉技术。过去的研究表明,这种组合方法使我们能够识别数据中复杂但可重复的模式。

  

  等离子体从太阳向各个方向流出,称为太阳风,它遍布我们的太阳系。当太阳风粒子接近地球时,我们星球的磁场大多将它们推开。但是我们的磁屏蔽不是完美的或静态的,它总是以波状运动变化。

  

  许多类型的波状振动可以形成并通过等离子体传播,将粒子运动转化为电能和磁能,反之亦然。我们的第一个HARP科学活动侧重于一种移动非常缓慢的等离子体波,类似于围绕地球振动的“宇宙竖琴弦”。

  

  地球的磁场与这些波产生共振,离地球越远,磁弦就越长。你无法正常听到它们,因为它们是超低频(ULF)波,远低于可听范围,而且因为它们不像我们在地球表面习惯的空气中的典型声波。这段视频展示了太阳风的冲击如何使地球“磁竖琴”上的琴弦振动。

  

  由于太空中的等离子体非常稀疏,它们基本上是肉眼看不见的,甚至无法用望远镜远程看到。相反,我们使用专门的卫星,使用磁场和电场传感器直接测量太空中的等离子体振动。

  近地空间环境非常复杂 - 有许多类型的等离子体振动同时发生,因此研究它们具有挑战性。最接近的类比是管弦乐队的混乱声音,而所有音乐家同时调整他们的乐器。教计算机如何将等离子波与背景噪声分开是很困难的,但是人耳和我们的大脑已经非常擅长这样做,所以这就是你的切入点!

  该研究可以更好地理解“空间天气”,即研究等离子体的行为,特别是太阳风等离子体如何与地球磁场相互作用。这项研究至关重要,因为太阳喷发和由此产生的等离子波可能是危险的:毁坏我们的GPS和气象卫星,伤害轨道或月球上的宇航员,甚至破坏地面上的电力和通信!然而,等离子波也可以产生令人着迷的极光,或北极光和南极光。我们对等离子体和我们的太空环境了解得越多,我们就越能更好地预测和准备可能影响我们社会的太空天气危害。

  遗憾不能访问youtube,无法将声音转出来供欣赏。

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