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导语：从太阳或地球填充地球的太空环境？原创作者：烛影
就在2 月 ， 一群来自世界各地的太空科学家齐聚优胜美地的公园 ， 参加了查普曼太阳系磁层-电离层耦合会议 。 一些参与者在 40 年前参加了关于该主题的首次会议 。 演讲和讨论考察了这个跨学科领域知识进步的四个十年 。
电离层和磁层是什么以及在哪里 ， 为什么它们的相互作用很重要？
地球和其他行星的电离层是其大气层顶部的带电层 ， 太阳的紫外线辐射将大气层中的中性原子电离 。 然后这些离子和电子会受到电场和磁场的影响 ， 电场和磁场可以将它们向上移动以填充行星的磁层 ， 这是一个充满等离子体的磁腔 ， 其动力学由撞击的太阳风控制 。
过去 40 年来最重要的研究发现是什么？
最重要的发展之一是关于被困在地球磁层中的等离子体来自哪里——太阳或地球——的范式正在发生变化 。 半个世纪前 ， 当卫星测量开始时 ， 人们认为太阳风中的太阳等离子体进入磁层并从外向内填充 。 然而 ， 在随后的时间段内 ， 研究表明地球本身可以捕获等离子体的一个强大且可能占主导地位的来源 ， 它从其电离层向上移动到磁层 ， 由内而外 。
这个领域的研究告诉我们关于地球空间的什么？
地球的空间由它的磁场主导 ， 磁层向外延伸到太阳约 50000 英里处 ， 距离太阳 100 万英里处 ， 其形状类似于彗星的尾巴 。 磁场及其捕获的粒子是不可见的 ， 但可以通过卫星仪器测量 。 磁层动力学由撞击的太阳风驱动 ， 并导致诸如极光和电离层扰动等现象 ， 并可能破坏地球的许多地面和天基技术系统 。
如何将这些知识应用于太阳系中的其他行星和卫星？
【从太阳或地球填充地球的太空环境？】
具有大气层的行星可以具有可用于其太空环境的电离层 。 如果它们有足够强的磁场 ， 它们也可以有磁层 。 木星和土星就是例子 。 就卫星而言 ， 如果它们有大气层或有火山活动 ， 这些月球粒子也可以逃到磁层中 。
在这个跨学科领域工作特别令人兴奋的是什么？
科学发现是一次激动人心的冒险 ， 它涉及与具有惊人技能的科学家和工程师合作 ， 涵盖广泛的知识和技术 。 这是一项特别人性化的努力 ， 个人在好奇心、决心和奉献精神的推动下取得了令人难以置信的成果 。 正是跨学科活动推动了对全局的理解 ， 并改变了空间科学和一般科学总体领域的范式 。
您认为未来 40 年空间科学研究的重要领域是什么？
对于那些毕生致力于探索的人来说 ， 这里有无数的机会 。 在空间科学中 ， 有机会加深我们对日地系统的理解 ， 以便我们可以创建数学模型来预测太阳变化及其对地球及其空间天气的影响 。 有了这些行星 ， 就有机会利用我们对地球太空后院的知识来了解我们太阳系中行星环境的多样性 ， 包括人类前往其他一些行星的潜在旅行 。 在我们的太阳系之外 ， 寻找其他恒星周围的行星 ， 然后了解这些其他太阳系外行星的环境以寻找生命存在令人兴奋的可能性 。 这些只是创意人士可以追求的激动人心的探索冒险的几个领域 。 从原子核的最小结构到宇宙的最大范围 ， 以及对地球上人类生命本质的理解 ， 都有数百个重要领域 。
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