揭秘太空合声：航天器异常背后的科学真相

揭秘太空合声：航天器异常背后的科学真相

引用

央视网体育频道

等

10

来源

1.

https://news.cctv.com/2025/02/01/ARTIQDY1rVdfkmpUcrL5KW5z250201.shtml

2.

http://mrdx.xinhuanet.com/20250213/1a77cd515ebe47e4b29cc7c0d74b7b46/c.html

3.

https://m.gmw.cn/2025-02/01/content_1303960115.htm

4.

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/2/538332.shtm

5.

https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2025-02-05/doc-ineinfmx1636387.shtml

6.

http://cj.sina.cn/articles/view/6393904893/v17d1b3efd0200134du?finpagefr=p_104

7.

https://news.buaa.edu.cn/info/1006/64542.htm

8.

https://mparticle.uc.cn/article.html?title_type=1&uc_param_str=frdnsnpfvecpntnwprdssskt#!wm_aid=15d5e0dd2eb8479da86cde1ad30bee5a!!wm_id=ad5175a192524cad9210ae1baecff855

9.

https://news.buaa.edu.cn/info/1002/64509.htm

10.

http://gdstc.gd.gov.cn/kjzx_n/mtjj/content/post_4660325.html

2025年2月，中国科学院院士曹晋滨团队在《自然》杂志发表重磅论文，宣布首次在距离地球16万公里的遥远太空发现“太空合声”——即合声波，并揭示了其全新的产生机制。这一发现不仅突破了科学界70多年的传统认知，更为人类探索太空、预测空间天气提供了新的理论依据。

太空合声波是一种特殊的电磁波，其频率范围在100-1000赫兹之间，听起来类似于清晨鸟儿的齐鸣合奏。这种波之所以得名“合声波”，是因为它的频谱特征与地面上传统的鸟鸣声非常相似。

自20世纪50年代以来，科学家们就一直在研究这种神秘的太空现象。传统观点认为，合声波主要产生于地球附近的偶极磁场区域。地球的磁场就像一根两端固定在南北磁极的琴弦，当太阳风带来的能量与地球磁场相互作用时，就会激发这种独特的电磁波。

北航科研团队利用国际地球磁层多尺度卫星（MMS）数年收集的海量数据，首次在距离地球16万公里的遥远太空发现了合声波。这一发现打破了过去70多年来科学界对合声波产生和传播机制的传统认知。

研究团队通过分析卫星观测数据，包括粒子和电磁场数据，提出了一种新的非线性波粒相互作用机制，成功解释了在远离地球的非偶极磁场区域合声波的产生原理。这一发现不仅扩展了我们对合声波存在范围的认识，更为深入研究其产生机制提供了新的理论基础。

合声波的研究具有重要的科学意义和实际应用价值。它不仅是空间物理学研究的前沿热点，更与人类的太空探索活动密切相关。

1. 高能电子加速器：合声波能够将电子加速到接近光速，产生所谓的“杀手电子”。这些高能电子对航天器和航天员构成严重威胁，可能导致卫星损坏甚至报废。2003年10月的一次空间天气灾害事件中，地球空间高能粒子辐射通量急剧增长，造成多颗重要科学研究卫星受损，我国1990年发射的风云一号B卫星也因高能粒子影响而提前报废。

2. 极光的产生：合声波还与地球两极壮观的脉动极光现象直接相关。当合声波散射的电子沿着地球磁力线向两极运动时，与极区高层大气分子碰撞，就会产生美丽的极光。

3. 空间天气预报：由于合声波对空间天气变化有重要影响，它是全球所有航天大国空间天气预测系统中的重要内容。深入研究合声波的产生和传播机制，可以提高我们对空间天气的预报能力，为航天器的安全运行提供保障。

北航团队的这一发现得到了国际同行的高度评价。英国南极考察处专家、英国皇家学会院士理查德·霍恩在《自然》配发的观点文章中指出，这项观测结果是在一个“惊奇区域”的“惊奇发现”，将极大提高科学界在空间天气等方面的预测能力。

这一突破性的研究成果不仅增进了我们对太空自然现象的理解，更为未来太空探索活动提供了重要的科学依据。随着人类探索太空的步伐不断加快，对合声波等空间物理现象的深入研究将为保障航天器和航天员的安全发挥越来越重要的作用。