衛星捕捉到環繞地球的巨型「泡沫」，美宇航局說是人類製造的！

環繞地球的「泡沫」

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人類活動的影響遠遠超出了地球表面。美國宇航局的范艾倫探測器的觀察顯示，環繞我們這個星球有很多人為的「泡沫」，有時候它們甚至可以作為阻擋高能粒子的障礙磁場。

科學家說，這種現象可能是由於與深海潛艇進行通信的超低頻無線電信號（VLF）造成的，可以阻擋太空微粒物質通過我們的近空間環境。

在一項新研究中，研究人員開始研究人為空間天氣環境，包括化學釋放實驗的影響，高頻波加熱電離層，以及VLF波與輻射帶的相互作用。這顯示了星球周圍的VLF泡沫，甚至可以通過諸如范艾倫探測器等航天器進行探測，該探測器在近地軌道運行。據研究人員介紹，這些信號是由地面站發送給潛艇。但是，它們不僅僅在海面以下傳播。相反，VLF信號超越地球的大氣層進入太空，在那裡它們與高能量粒子的輻射相互作用。

根據美國宇航局，這些無線電信號有一天可以用來消除近地環境中的多餘輻射，科學家正在努力查看在極端空間天氣事件期間VLF傳輸是否可以去除高層大氣中的帶電粒子。我們知道的越多，就必須保護我們的衛星免受太空中的自然輻射的影響。

人為影響空間環境的歷史

從1958年到1962年，美國和蘇聯，進行秘密高空核實驗，這些實驗都有特殊的代號如阿格斯和柚木等名稱。實驗早就結束了，當時是為軍事而服務的。然而，今天，他們可以提供關於人類如何影響太空的重要信息。

麻省理工學院天文台的副主任Phil Erickson說，」這些實驗是人為的，但是也像由太陽引起的一些太空環境變化的極端的例子。 「如果我們了解這些人為實驗造成的空間環境的變化，我們可以更容易地了解近空間環境自然狀態下的變化。

一般來說，空間天氣 - 影響宇航員和衛星旅行的近地空間地區 - 通常是由外部因素驅動的。太陽發出數百萬高能粒子，形成太陽能風暴，在遇到地球及其磁層之前跨越太陽系，而磁層是圍繞地球的保護性磁場。大多數帶電粒子被磁層偏轉，但有些進入近地空間，並可能通過損壞車載電子設備和中斷通信或導航信號來影響我們的衛星。這些顆粒以及伴隨著它們的電磁能量也可以引起極光現象，而磁場的變化可以引起不穩定電流而損壞電網。

冷戰時期，在距離地面16至250英里的高處引爆核彈的實驗，模擬了這些由太陽引發的自然現象。爆炸時，第一次衝擊波會噴出膨脹的火球，這是帶有電粒子的高熱氣體，能夠產生地磁干擾，扭曲了地球的磁場線並在地表形成電場。

一些實驗甚至產生了人造輻射帶，類似於天然的范艾倫輻射帶，由地球磁場保持在適當位置的帶電粒子層。人為捕獲的帶電粒子在數周內保持了相當大的數量，並且仍然穩定持續數年。這些天然和人造的微粒可能會影響太空衛星上的電子設備，實際上實驗有很多副作用。

雖然人造的輻射帶在物理上類似於地球的天然輻射帶，但其捕獲的微粒具有不同的輻射能量。通過比較微粒的能量，可以區分裂變產生的微粒和天然存在的微粒。

其他實驗模仿了我們在太空中看到的其他自然現象。 1958年8月1日，柚木實驗竟然創造出了人造極光。該實驗是在太平洋約翰斯頓島進行的。同一天，西薩摩亞的阿皮亞觀察站觀察到一個非常不尋常的極光，而激光通常只能在兩極觀察到。通過實驗釋放出來的粒子很可能會跟隨地球的磁場線到波利尼西亞的島國，引發極光。觀察實驗過程如何引起極光，可以深入了解自然極光的形成機制。

當年晚些時候，代號為阿格斯的實驗進行，世界各地都有影響。這些實驗在比以前的實驗更高的高度進行，允許微粒在地球附近行進。從瑞典到亞利桑那州觀察到突發的地磁風暴，科學家們用觀察到的風暴持續時間來確定爆炸中的微粒速度。他們觀察到兩個高速波：第一次以每秒1860英里的速度移動，第二次是不到第一次四分之一的速度。與人造輻射帶不同，這些地磁效應短暫，持續只有幾秒鐘。

大氣核試驗早已停止，目前的空間環境依然以自然現象為主。然而，考慮到這些歷史事件，科學家和工程師就能夠了解空間天氣環境對我們基礎設施和技術系統的影響。

本文來自：科學視界

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