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太空中也有潮汐嗎?

  眾所皆知,地球上的海水因為受到月球引力的影響,從而有漲潮與退潮,那麼在外太空是不是也有類似的效應呢? 在Nature Physics上的一篇研究顯示,地球外面的電離層也有漲退潮!

  電離層是地球大氣的最外層,受到太陽輻射而被電離,當我們透過人造衛星通訊、GPS定位時,這些無線電訊號皆會經過電離層,電離層的活動可能導致電漿密度變化,造成通訊中斷、定位誤差,甚至一些低軌道的衛星也可能因為電離層密度增加、阻力變大而減速,最終墜回地球。科學家們早已知道電離層會隨太陽變化,包含日/夜變化、四季變化、劇烈太陽活動事件等,現在透過1977-2015年總共接近40年的衛星觀測資料,發現月球也可以讓電離層產生潮汐變化。

  研究分析電離層頂的位置,發現其與地月連線偏移約90度的相位,但是究竟為何會造成此現象仍未確定,研究小組認為有可能是月球引力影響地球電離層的風,也就同時改變了電離層中的電流,進而影響整個電磁場的狀態。

  隨著太空科技發展,太空天氣的預報越來越重要,或許就像漁夫們捕魚要看漲退潮,以後太空人上太空出任務也要看看現在太空中是漲潮還是退潮喔!

資料來源:

https://spaceweather.com/

Xiao, C., He, F., Shi, Q. et al. Evidence for lunar tide effects in Earth’s plasmasphere. Nat. Phys. (2023). https://doi.org/10.1038/s41567-022-01882-8

 

圖一、電離層頂潮汐變化,可看出電離層頂的位置隨月球相位而有規律的變化。

圖一、電離層頂潮汐變化,可看出電離層頂的位置隨月球相位而有規律的變化。

 

影一、電離層潮汐的模擬動畫。

影一、電離層潮汐的模擬動畫。