英美科学家近日研究发现，只要极低频的无线电波就能够将木星磁场内的电子加速并拥有极高的能量，这与地球磁场内的情况相似。这一研究成果对于保护人造地球卫星具有重要的意义。相关论文3月9日在线发表于《自然—物理学》（Nature Physics）上。

 

领导此次研究的是英国南极调查局（BAS）的Richard Horne。他表示，“之前的研究表明，极低频的无线电波能够加速地球磁场中的电子。虽然木星磁场的强度是地球磁场的2万倍且二者的大气组成很不相同，此次研究却显示了木星磁场内具有同样的作用方式。这是对我们理论的最终检测。”

 

Horne进一步解释说：“在木星上，无线电波是由来自火山的能量和木星的快速旋转共同驱动的。由于地心引力，火山气体离子化并从木星逃逸出去。这时内流的粒子就会激发电波，从而加速电子。”

 

了解电子怎么被加速将能帮助科学家更好地预测人造卫星何时会受到高能带电粒子的损害。这些粒子存在于环绕地球的范艾伦辐射带（Van Allen radiation belts）中，可能会损害人造卫星电子元件，造成卫星故障。由于这些粒子的数量能够在几分钟内发生急剧变化，所以需要更加精确的预测。

 

另外，Horne表示，此次发现还完善了一个流行了30多年的有关木星电子加速的理论。他说：“30多年来，很多科学家认为木星磁场内电子的加速是向木星传输的结果。而我们现在证实，这种回旋共振（gyro-resonant）电波加速是一个非常重要的步骤。电子一旦加速，就会到达距离木星更近的地方，并向星际空间释放出强烈辐射。50多年前首次在地球上侦侧到这种强辐射，而我们此次正好提供了之前对这种强辐射的解释中缺失的一环。”（科学网 梅进/编译）

 

（《自然—物理学》（Nature Physics），doi:10.1038/nphys897，Richard B. Horne，Donald A. Gurnett）