强大的太阳爆发暂时撕裂了地球磁层的“尾巴”
2023年4月的日冕物质抛射导致地球长出阿尔文翅膀。（这场CME，按比例绘制了地球，发生在2021年。）（图片来源：uux.cn/NASA/GSFC/SDO）
（神秘的地球uux.cn）据Eos.org（Nathaniel Scharping）：就像超音速喷气式飞机被高速风吹动一样，地球不断受到来自太阳的带电粒子流的轰击，即太阳风。
就像喷气式飞机周围的风或船周围的水一样，这些太阳风流围绕地球磁场或磁层弯曲，在磁层的向日侧形成一个称为弓形激波的锋面，并将其拉伸成风袋形状，在夜侧有一条长尾。
太阳风的剧烈变化改变了磁层的结构和动力学。这种变化的一个例子提供了对太空中其他天体行为的一瞥，如木星的卫星和太阳系外行星。
Chen等人报告了对日冕物质抛射（CME）期间产生的罕见现象的前所未有的观测。CME的传播速度通常快于Alfvén速度，即振动磁场线在磁化等离子体中移动的速度，该速度可能因等离子体环境而异。2023年的一次日冕物质抛射扰乱了地球磁层的正常结构约2小时。研究人员分析了美国宇航局磁层多尺度任务（MMS）的观测结果，以了解发生了什么。
2023年4月24日，MMS航天器观测到，尽管太阳风的流动速度很快，但在强日冕物质抛射期间，阿尔芬速度甚至更快。通常，太阳风的传播速度比阿尔芬速度快。这种异常导致地球的弓形激波暂时消失，使来自太阳的等离子体和磁场直接与磁层相互作用。地球的风袜尾被称为阿尔文翼的结构所取代，阿尔文翼将地球的磁层与最近爆发的太阳区域连接起来。这种连接起到了在磁层和太阳之间传输等离子体的高速公路的作用。
作者写道，这一独特的CME事件为阿尔文翅膀的形成和进化提供了新的见解。类似的过程也可能发生在我们太阳系和宇宙中的其他磁活动体周围，研究人员的观测表明，木星卫星木卫三上极光的形成也可能归因于阿尔文翼。作者建议，未来的工作可能会在地球上寻找类似的阿尔文翼极光。
（《地球物理研究快报》https://doi.org/10.1029/2024GL108894, 2024)
