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科學家如何使用無線電發射器「創造極光」?
明日科學
發布於 8 個月前

如果你最近在阿拉斯加的古爾卡納(Gulkana)天空中看到了一些神秘的紅色和綠色光點,那麼這些奇观其實是一項科學實驗的一部分。來自阿拉斯加大學費爾班克斯分校及其他美國機構的研究人員利用HAARP(High Frequency Active Auroral Research Program,高頻率主動極光研究計劃)發射器向地球電離層發送射頻脈衝,創造了人工極光。這些發射器發射的頻率介於2.8至10兆赫之間。

這些發射器的原理類似於「加熱器」,它們激發了高層大氣中的氣體。當這些氣體「降溫」時,它們就會在地面上方120至150英里的地方產生螢光。這個過程與太陽發射的帶電粒子與高層大氣中的氣體相互作用,從而產生自然極光的過程相似;這些帶電粒子被地球磁場引導至南北兩極,形成北極光和南極光。與自然極光相比,人工極光的亮度要弱得多。

那麼,研究人員為什麼要進行這樣的實驗呢?

研究電離層過熱氣體 有助理解衛星系統與太空粒子

這組天線陣列能夠創造「人造極光」。(圖/HAARP)

答案就是,研究這種人造螢光可能有助於深入了解真實極光出現時的情況。如果你曾在11月4日至11月8日期間在阿拉斯加上空看到了淡淡的紅色或綠色斑點,很有可能你就親眼見證了這次實驗。HAARP在其常見問題解答中還提到,這些電離層加熱實驗在大約10分鐘後,就不會對環境產生影響。

此外,研究團隊還希望了解電離層中這些過熱氣體之間是如何相互作用的。這些洞察可能有助於為衛星系統提供碰撞檢測和避險功能;也就是說,對極光及其他高層大氣現象的更深入了解,可以幫助科學家瞭解天氣和太空粒子如何與地球周圍的環境相互作用,以及在這些事件中能量是如何傳遞的。

研究極光的方法不僅僅局限於「干擾電離層」。若是直接發射火箭進入電離層——也就是宇宙邊緣的地方,也不失為一種「簡單粗暴」的方法(當然目前聽起來是有點不切實際)。

HAARP項目的目標是研究地球電離層的物理和電氣特性,這些特性與監視、軍事和民用通信,以及雷達和導航系統有關。除了研究極光之外,HAARP還利用其天線陣列觀測過路過小行星內部、觀察太陽風暴,並進行了其他與太空物理相關的實驗。研究團隊的抱負不僅僅局限於地球,還延伸至月球和木星。

最後小小的八卦一下,HAARP有著一段有趣的歷史。儘管進行了嚴肅的科學研究,但在2014年左右,該計劃的神秘天線場(當時由美國軍方運營)引發了爭議和陰謀論,促使科學家舉辦公開日向公眾解釋他們的技術能做什麼,以及不能做什麼。儘管多年來所有權發生了變化,但它的形象問題依然存在。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

圖片來源:HAARP ccBY4.0 


參考出處:
1. HAARP artificial airglow may be widely visible in Alaska.Geophysical Institute

延伸閱讀:

1.天王星首次確認「紅外極光」 解開行星高溫之謎

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