據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)報(bào)道，地球的周圍事實(shí)上一直包裹著一層看不見的帶電粒子，這就是“磁氣圈”。磁氣圈相當(dāng)于地球磁場(chǎng)的保護(hù)層，使得地球免受太陽風(fēng)的沖擊。美國(guó)科學(xué)家日前稱，他們最近在地球的周圍發(fā)現(xiàn)了新的磁氣圈，這將有助于人們準(zhǔn)確地推算出地球的形成時(shí)間和年齡。

　　在最新一期出版的《地球物理學(xué)研究》雜志上，美國(guó)范德堡大學(xué)戴爾天文臺(tái)的科學(xué)家查爾斯-查貝爾教授詳細(xì)公布了他的這一最新發(fā)現(xiàn)。查貝爾說，通過對(duì)比分析5顆人造衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)，他們最終發(fā)現(xiàn)了這一新的地球磁氣圈，這一新發(fā)現(xiàn)的區(qū)域其實(shí)就是地球磁氣圈的一個(gè)組成部分。地球南北兩極的極光不過是磁氣圈僅有的兩個(gè)可見部分，雖然磁氣圈并不可見，但它卻是地球宇宙環(huán)境的關(guān)鍵部分。查貝爾教授介紹說，“雖然它不可見，但磁氣圈卻與我們的日常生活有著極大的干系。比如，當(dāng)太陽風(fēng)侵襲地球磁氣圈時(shí)，會(huì)引起電力中斷、干擾電磁波發(fā)射、影響GPS信號(hào)等問題。磁氣圈中的帶電粒子甚至還可能會(huì)損害衛(wèi)星上的電子部件、影響大氣溫度以及大氣層上層運(yùn)動(dòng)等。”

　　查貝爾利用“自然加電循環(huán)”方式加速地球磁氣圈中的低能離子，一直到它們具備了磁氣圈中不同區(qū)域的高能離子的特征。通過這種方式，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這一新區(qū)域的存在。這一溫暖的離子區(qū)是一片狹長(zhǎng)的區(qū)域，始于地球的夜光面，覆蓋于日光面，但在下午的一側(cè)又慢慢開始減弱。因此，它大概只環(huán)繞了地球四分之三的外圍。該區(qū)域由低能帶電粒子組成，這些粒子在地球磁極上空進(jìn)入太空，隨后又由于地球磁場(chǎng)原因以180度大轉(zhuǎn)變重新加速返回地球磁場(chǎng)。

　　根據(jù)衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，查貝爾等科學(xué)家測(cè)量了地球磁氣圈不同區(qū)域離子的特性并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在他們的分析報(bào)告中，最重要的一步就是開發(fā)出一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，該程序可以預(yù)測(cè)離子在地球磁場(chǎng)中究竟是如何運(yùn)動(dòng)的。查貝爾介紹說，“這些運(yùn)動(dòng)是非常復(fù)雜的，但這一程序可以預(yù)測(cè)離子的運(yùn)動(dòng)去向。”研究人員利用該計(jì)算機(jī)程序分析了衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，首次清晰地看到了某些圖案。查貝爾說“我們?cè)缇椭�道了其他所有的區(qū)域，但對(duì)這一等離子區(qū)的認(rèn)識(shí)一直很模糊。但現(xiàn)在我們終于找到了它存在的足夠證據(jù)。”

　　科學(xué)家們?cè)鴮?duì)地球形成早期的“孩童時(shí)期”進(jìn)行了研究，并記錄下了保護(hù)地球免遭太陽風(fēng)暴破壞的地球磁場(chǎng)的最早數(shù)據(jù)。這一研究有助于更準(zhǔn)確地推算地球生命起源的時(shí)間。地球磁場(chǎng)變化的歷史對(duì)科學(xué)家了解地球內(nèi)部的深層變化以及大氣演變、陸地生命的早期進(jìn)化起到關(guān)鍵作用。但科學(xué)家目前很難確定地球磁場(chǎng)的形成時(shí)間。美國(guó)羅徹斯特大學(xué)的地球物理學(xué)家對(duì)最早期地球磁場(chǎng)進(jìn)行了直接測(cè)量，發(fā)現(xiàn)磁氣圈早在32億年前就已存在，比科學(xué)家此前認(rèn)為的早了5億年。研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，他們所探測(cè)到的比原來估計(jì)的要強(qiáng)得多。這就是說，磁氣圈當(dāng)時(shí)強(qiáng)到足以保護(hù)地球免遭太陽風(fēng)暴的毀滅性破壞。這一研究成果對(duì)準(zhǔn)確推算地球生命的歷史非常有幫助。

　　最新的研究還顯示，在繞地球運(yùn)行的28天中，其中有7天的時(shí)間月球的某些部分也受到地球磁氣圈的保護(hù)。美國(guó)華盛頓大學(xué)地球與空間科學(xué)助理研究教授埃莉卡-哈娜特說，“我們發(fā)現(xiàn)，月球有一部分區(qū)域會(huì)完全處于磁氣圈的保護(hù)之下，而其它的地方不受保護(hù)。”太陽暴中產(chǎn)生的高能太陽粒子攜帶足夠的能量導(dǎo)致地面通信中斷甚至摧毀環(huán)地球軌道上的衛(wèi)星。在太陽暴中，來自地球電離層的粒子，主要是氧，也變得相當(dāng)活躍。盡管它們不如高能太陽粒子那么活躍，但它們依然對(duì)在月球上工作或去往火星的宇航員構(gòu)成極大威脅。利用計(jì)算機(jī)模擬磁氣圈的特性，哈娜特發(fā)現(xiàn)，雖然太陽暴可能增加來自撞擊月球的電離層粒子的危險(xiǎn)，但它們也可能引起磁氣圈中使無數(shù)危險(xiǎn)的太陽粒子轉(zhuǎn)向的情形。