科學家最新研究發現，環繞地球的磁層—這道保護地球免受太陽風侵襲的「磁力泡泡」，其電力流竟與長久以來的理論完全相反。這項發現挑戰了數十年對地球太空環境的認知，也可能幫助改善對太空天氣的預測，保護衛星與地面科技設施。記者林育如／編譯

科學家最新研究發現，環繞地球的磁層—這道保護地球免受太陽風侵襲的「磁力泡泡」，其電力流竟與長久以來的理論完全相反。這項發現挑戰了數十年對地球太空環境的認知，也可能幫助改善對太空天氣的預測，保護衛星與地面科技設施。

[caption id="attachment_198511" align="alignnone" width="809"] 環繞地球的磁層——這道保護地球免受太陽風侵襲的「磁力泡泡」，其電力流竟與長久以來的理論完全相反。（圖／取自NASA）[/caption]

根據《Space.com》地球磁層能抵擋太陽風——源源不絕的帶電粒子流，當這股粒子流撞擊地球磁場時，會激起電流和磁力，造就極光和破壞力強大的太空風暴。長久以來，科學家認為磁層的電荷分布相當簡單：清晨（「黎明」）一側帶正電，傍晚（「黃昏」）一側帶負電，符合正電推向負電的常規規律。

然而，日本京都大學可持續人類圈研究所的江原祐介教授及其團隊利用NASA的「磁層多尺度探測任務」（MMS）衛星觀測數據，發現真相完全顛倒：磁層的清晨一側實際帶負電，傍晚一側則為正電。這項研究已發表於《地球物理研究期刊：太空物理》上。

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團隊透過衛星資料與精細電腦模擬重現太陽風持續作用下的地球磁層情況，結果顯示，極區電荷分布仍符合預期，但赤道附近的電荷排列卻反過來，出現大範圍的「逆轉」。江原表示，這種現象並非靜態電荷累積，而是帶電粒子運動造成的結果。太陽能量撞擊地球磁場，使等離子體繞地球旋轉；傍晚側的等離子體順時針流動並朝極區移動，而地球磁力線則從南半球指向北半球。兩者方向相反，使得赤道和極區電荷分布呈現出相反極性。

「電力和電荷分布都是等離子體運動的結果，而非原因。」江原說。研究顯示，不同區域的磁層可能以截然不同的方式運作，為太陽能量如何進入地球上層大氣提供了新視角。

這項發現不僅有助於預測極光與太空風暴，也可能啟發科學家理解木星、土星等巨行星的磁場運作方式，因為它們的磁層與太陽風交互機制類似。科學家強調，掌握磁層內部複雜的電力脈動，對保護地球科技系統與探索其他行星環境都至關重要。

資料來源：Space.com

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