合聲波，是太空中幅值最強的電磁波動之一。70多年來，學術界普遍認為合聲波隻出現在靠近地球的偶極磁場區域。23日，學術期刊《自然》刊發了北京航空航天大學空間與地球科學學院曹晉濱院士團隊劉成明等人與來自美國和瑞典的科研人員一起在地球空間合聲觸發機制領域取得的最新進展。聯合團隊首次發現在距離地球16萬公裡的非偶極磁場中性片區域也會出現合聲波，其產生機制來自非線性波粒相互作用，與傳統的合聲波產生機制不同。

地球空間地磁場磁力線就像兩端固定在地球南北磁極區的琴弦一樣，當太陽風能量進入地球磁層空間，並通過相關物理過程“撥動”這些琴弦時，就會激發頻率特征類似於清晨鳥鳴的電磁波，科學界稱為合聲波。

團隊成員劉成明等人經研究提出，合聲波的產生是一個基本空間等離子體物理過程，合聲波不僅在傳統觀點認為的近地空間偶極磁場區域存在，在非偶極磁場區域也應該存在。

團隊分析了國際地球磁層多尺度衛星（MMS）數年收集的海量數據，首次在非偶極場結構的磁尾中性片區域發現了連續出現的合聲波。而在傳統合聲波理論框架下，那裡不應該存在合聲波。

合聲波對理解空間基本科學問題有重要作用，有多方面實際影響。在地球輻射帶高能電子加速和極區脈沖極光的產生過程中，合聲波起著關鍵作用。合聲波可以散射電子使其沿地磁場磁力線沉降至極區高層大氣，進而與大氣分子碰撞后形成地球上壯觀美麗的極光﹔合聲波能夠將低能電子加速成高能電子，形成地球輻射帶殺手電子，危害航天器穩定運行和航天員健康安全﹔合聲波還能夠誘發嘶聲波，改變近地空間高能電子輻射帶結構，進而影響空間天氣發展和演化。

英國皇家學會院士理查德·霍恩在《自然》配發的觀點文章中指出，新發現的合聲波在以往認為不可能出現的區域出現，是在一個驚奇區域的驚奇發現。首次觀測到的相空間電子洞也是一個非凡的發現。這項工作將極大提高科學界在空間天氣等方面的預測能力。（記者劉博超）

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