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地球磁层会动?
发布时间:2025-12-16
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“你知道吗?地球有一个看不见的‘保护罩’——磁层。它能挡住太阳风中的高能粒子,保护地球上的生命。地球磁层动态演化就是搞清楚‘保护罩’是怎么变化的,从而提前预警风险。”戴磊用通俗的语言解释着自己的研究。
  2022年,戴磊团队启动磁层对流宏观尺度演化研究项目。“磁层对流就像太空中的‘气流’,而我们的任务是捕捉这种‘气流’的变幻。它看不见、摸不着,只能通过卫星观测数据间接推断其运动规律。”他介绍,磁层对流的演化模式直接关系到太阳风能量向地球空间的传输效率,是理解磁暴、亚暴等空间天气事件的关键。
  研究初期,团队便发现观测结果与国际上沿用数年的经典磁层对流模型存在明显矛盾。
  “经典模型的核心内容是,太阳风的扰动通过夜侧磁层来驱动磁层内部的对流,因此夜侧磁层的对流首先出现。而我们的观测结果显示,日侧磁层的对流要比夜侧早10到20分钟出现,这与经典模型的核心内容不符。”戴磊解释道。
  论文投稿后,审稿人问道:“为什么你们的数据和经典模型不符?”
  为了回应审稿质疑,团队反复核验观测设备、复盘数据分析流程,最终确认数据无误。
  “难道是经典模型错了?”这一念头在戴磊心中萌生。为了验证自己的猜想,戴磊带领团队开启了新一轮攻坚。他们每天“泡”在实验室里,与海量的观测数据打交道,常常一坐就是十几个小时。同事们都说:“戴老师办公室的灯,总是亮得最早、熄得最晚的。”
  转机来自一本名为《对流与亚暴》的书。该书中关于“磁层响应存在时空差异”的观点让戴磊豁然开朗。他连夜勾勒出初步的唯象模型,随后带领团队开启了长达6个多月的攻坚。他们将模拟数值与观测数据进行交叉验证,最终明确揭示了磁层对流的全新演化模式——太阳风与磁层相互作用后,对流先在日侧出现,之后逐步向夜侧扩展。
2024年初,相关成果在国际期刊《自然·通讯》上发表,为磁暴、亚暴等空间天气事件的预报提供了更可靠的科学依据。“科研不是为了颠覆传统,而是为了拓展认知的边界。”戴磊说。