研究人员已经检测到地球磁层的波动是由月球对海洋施加的相同潮汐力造成的。
一项新的研究表明，月球对地球高层大气周围的“等离子海洋”施加了一种以前未知的潮汐力，产生了类似于海洋潮汐的波动。
在 1 月 26 日发表在《自然物理学》杂志上的这项研究中，科学家们使用卫星收集的 40 多年数据来追踪地球磁层内部等离子体层形状的微小变化， 它保护我们的星球免受太阳风暴和其他类型的高能粒子的影响。
等离子体层是一个大致呈甜甜圈状的冷等离子体团，位于地球磁场线的顶部，就在电离层上方，电离层是上层大气的带电部分。 等离子体层中的等离子体或电离气体比磁层外部区域中的等离子体密度更大，这导致它沉入磁层底部。 这种致密的下沉等离子体与磁层其余部分之间的边界被称为等离子体层顶。
研究人员在论文中写道：“鉴于其寒冷、致密的等离子体特性，等离子体层可以被视为‘等离子体海洋’，而等离子体层顶代表了这个海洋的‘表面’。” 月球的引力会扭曲这片“海洋”，导致其表面像海潮一样起伏。
众所周知，月球会对地球的海洋、地壳、近地地磁场和低层大气中的气体施加潮汐力。 然而，直到现在，还没有人测试过等离子体层是否存在潮汐效应。
为了研究这个问题，研究人员分析了属于 10 项科学任务的卫星超过 50,000 次穿越等离子层的数据，其中包括 NASA 的事件时间历史和亚风暴期间的宏观相互作用 (THEMIS) 任务。 卫星的传感器能够检测到血浆浓度的微小变化，这使得该团队能够比以往更详细地绘制出等离子体暂停的确切边界。
卫星穿越发生在1977年至2015年之间，在此期间，有四个完整的太阳活动周期。 这些信息使团队能够将太阳活动对地球磁层的作用考虑在内。 一旦考虑到太阳的影响，就开始清楚等离子体层顶形状的波动遵循与海洋潮汐非常相似的每日和每月模式，表明月球最有可能是等离子体潮汐的原因。
研究人员不确定月球究竟是如何引起等离子体潮汐的，但他们目前最好的猜测是月球的引力引起地球电磁场的扰动。 但需要进一步的研究才能确定。
该团队认为地球和月球之间这种以前未知的相互作用可以帮助研究人员更详细地了解磁层的其他部分，例如范艾伦辐射带，它从太阳风中捕获高能粒子并将它们困在外磁层中。
研究人员写道：“我们怀疑观测到的等离子体潮可能会微妙地影响高能辐射带粒子的分布，这是众所周知的对太空基础设施和人类太空活动的危害。” 他们补充说，更好地了解潮汐可能有助于改善这些领域的工作。
研究人员还想看看其他行星磁层中的等离子体是否受到这些行星卫星的影响。 “这些发现可能对其他双体天体系统中的潮汐相互作用产生影响，”他们写道。