來自太陽風的能量與地球周圍的磁層"氣泡"相互作用，產生了似乎靜止的能量波。這項由帝國理工學院科學家領導的研究的新發現，提高了我們對地球周圍促成"空間天氣"的條件的理解，太陽耀斑產生的粒子可以影響我們的通信技術，從軌道上的通信衛星到地面上的電力線。
太陽釋放的帶電粒子流稱為太陽風，在地球表面，我們受到磁層的保護，免於受到這種衝擊，磁層是由地球的磁場產生的一個氣泡。
當太陽風擊中磁層時，能量波沿著兩者之間的邊界轉移。科學家們認為這些波應該朝著太陽風的方向蕩漾，但最近發表在《自然通訊》上的新研究顯示，一些波的作用正好相反。
此前，來自帝國理工學院物理系的首席研究員馬丁·阿徹博士和他的同事們確定了磁層的邊界像鼓一樣振動。當來自太陽風的鼓槌狀脈衝撞擊到我們磁層氣泡的最前端時，波浪向地球的磁極奔去，並被反射回來。
"這類似於如果你試圖走上一個向下的運行扶梯會發生什麼。它將看起來像你根本沒有移動，即使你付出了大量的努力。"
最新的工作考慮了在整個磁層表面形成的波，使用了模型和美國宇航局THEMIS（亞暴期間事件和宏觀互動的時間歷史）衛星的觀測結果的組合。
研究人員發現，當太陽風脈衝襲擊磁層時，形成的波不僅沿著地球的場線來回奔跑，而且還逆著太陽風行駛。
在赤道（左）和正午子午線（右）的模擬結果的影片。磁層的邊界（黑色）由於表面波而移動，從而壓縮（紅色）或稀薄（藍色）磁層。振盪也被轉換成了伴隨這段視頻的音頻。
該團隊使用模型來說明來自太陽的風的能量和逆風的能量如何能夠相互抵消，創造出涉及大量能量的"駐波"，但看起來卻無處可去。"這類似於如果你試著在一個向下的扶梯上行走會發生什麼。它看起來就像你根本沒有移動，即使你付出了大量的努力。"
這些駐波可以比那些隨太陽風傳播的駐波持續更長時間。這意味著它們在近地空間加速粒子的時間更長，導致在地球的輻射帶、極光或電離層等區域的潛在影響。
研究人員還說，駐波可能發生在宇宙的其他地方，從其他行星的磁層到黑洞的外圍。研究人員還將來自THEMIS衛星的電磁信號轉化為音頻，使我們能夠聆聽到穿越磁層邊界的波浪的聲音。
由THEMIS衛星測量到的磁層的壓縮和稀疏現象轉化為可聽的聲音
阿徹博士補充說："雖然在模擬中我們可以看到各處發生的情況，但衛星只能測量存在這些波的地方，它們只給我們提供時間序列，搖擺不定的線條。這種數據實際上最適合我們的聽覺，而不是視覺，所以聽數據往往可以讓我們對發生的事情有更直觀的認識。
"你可以聽到站立的表面波的深呼吸聲自始至終都在持續，隨著每個脈衝的撞擊，音量也在上升。與其他類型的波相關的更高音調的聲音，幾乎不會持續這麼久"。