巨大的带电粒子环包围着地球和其他行星。现在，一个科学家小组已经完成了对波浪的研究，这些波浪穿过这个被称为磁层的磁性带电环境，加深了对该地区及其与我们自己星球的相互作用的认识，并开辟了研究其他行星的新方法。星系。
由美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的物理学家Eun-Hwa Kim领导的科学家研究了一种穿过磁层的波。这些波，称为电磁离子回旋加速器(EMIC)波，揭示了磁层内等离子体粒子的温度和密度，以及其他品质。
“波浪是等离子体的一种信号，”一位报道JGR空间物理学研究结果的论文的主要作者金说。“因此，EMIC波可以用作诊断工具，以揭示一些等离子体的特征。”
Kim和来自密歇根州安德鲁斯大学和韩国庆熙大学的研究人员将他们的研究重点放在模式转换上，即一些EMIC波形成的方式。在此过程中，沿着它们从外太空行进的方向压缩的其他波与地球的磁层碰撞并触发EMIC波的形成，然后以特定的角度和偏振方向进行缩放 - 所有光波的方向都是振动。
使用PPPL计算机，科学家进行了模拟，显示这些模式转换的EMIC波可以沿着磁场线以小于90度的法线角度传播通过磁层，相对于具有空间的区域的边界。了解这些特征使物理学家能够识别EMIC波并利用有限的初始信息收集有关磁层的信息。
更好地了解磁层可以提供有关地球和其他行星如何与其空间环境相互作用的详细信息。例如，波浪可以让科学家们确定磁层中氦气和氧气等元素的密度，以及更多地了解产生北极光的太阳带电粒子的流动。
此外，工程师采用类似于EMIC波的波浪来辅助加热被称为托卡马克的环形磁融合装置中的等离子体。因此，研究磁层中磁波的行为可以加深对聚变能量产生的认识，当等离子体粒子碰撞形成较重的粒子时，就会发生聚变能量的产生。世界各地的科学家都试图在地球上复制聚变，以获得几乎无穷无尽的电力供应。
因此，对EMIC波的了解可以提供广泛的益处。“我们非常渴望了解磁层以及它如何调节太空天气对我们星球的影响，”金说。“能够使用EMIC波作为诊断将非常有帮助。”