首次在地球上观测到的太空飓风

使用观测数据创建的空间飓风插图。

太空飓风的最初观测结果已在地球的高层大气中揭示，证实了它们的存在，并为行星与太空之间的关系提供了新的视角。

2014年8月，由卫星进行的空前观测仅在雷丁大学的科学家进行的回顾性分析中才发现，这是中国山东大学领导的一个团队的一部分，该研究证实了飓风并提供了有关其形成的线索。

现在，该分析已可以创建一个3D图像，该图像由北极上方几百公里处的1000公里宽的等离子体涡旋质量组成，用电子代替水，在许多方面类似于我们在地球低层熟悉的飓风气氛。

雷丁大学的太空科学家迈克·洛克伍德教授说：“直到现在，还不确定是否存在太空等离子飓风，因此以如此惊人的观察来证明这一点是不可思议的。”

“热带风暴与巨大的能量有关，而这些空间飓风必须通过异常巨大且快速的太阳风能和带电粒子向地球高层大气的转移而产生。

“行星大气中的等离子体和磁场存在于整个宇宙中，因此研究结果表明，空间飓风应该是一种普遍现象。”

磁层的数值模型模拟（由地球磁场引起的围绕地球的大气泡保护了地球免受太阳风的侵扰），显示了本来应该是非常安静的太阳风时期的飓风活动。图像从地球的北极往下看，右边是太阳，底部是黎明，顶部是黄昏。这些颜色表示场对准的电流，这些电流将来自太阳风的动量带入电离层，并显示出像大气飓风一样的螺旋臂。向量是磁层中的等离子体流。

飓风发生在地球较低的大气层上方的温暖水域上。当温暖潮湿的空气升起时，它会在表面附近形成低压区域，从而吸入周围的空气，从而产生极强的风，并形成导致大雨的云层。

还曾在火星，木星和土星等低层大气中观测到飓风，而在太阳大气中还观测到了巨大的太阳龙卷风。但是，以前从未发现过在行星高层大气中存在空间飓风的情况。

研究小组在地球电离层中分析的太空飓风沿逆时针方向旋转，具有多个螺旋臂，持续了将近八个小时，然后才逐渐分解。

来自中国，美国，挪威和英国的科学家团队使用了四颗DMSP（国防气象卫星计划）卫星和3D磁层模型进行的观测来产生图像。他们的发现发表在《自然通讯》上。

分析涉及检查来自卫星，雷达和其他来源的数据的一致性，并全面了解发生的情况并确保所涉及的机制得到理解。

飓风发生在地磁活动低的时期，这一事实表明，飓风在我们的太阳系内外可能更为普遍。这突出了改进对空间天气的监控的重要性，因为这可能会破坏GPS系统。

参考：张庆和，张永良，王池，凯耶尔玛·奥克萨维克，拉里·里昂，迈克尔·洛克伍德，杨惠根，唐彬彬，约兰·伊达尔·摩恩，赞-邢阳，马玉章，王向宇，宁亚飞和夏立东，2021年2月22日，自然通讯。DOI：
10.1038 / s41467-021-21459-y