熱層塌陷，地球的一個上層大氣層最近以出人意料的規(guī)模發(fā)生“塌陷”，規(guī)模之大令科學家百思不得其解。這個氣層被稱為“熱層”，現(xiàn)在又再度反彈。這種塌陷并不罕見，但規(guī)模之大還是讓科學家震驚不已。

 簡介

美國宇航局2010年7月15日宣布，地球的一個上層大氣層最近以出人意料的規(guī)模發(fā)生“塌陷”，規(guī)模之大令科學家百思不得其解。這個氣層被稱為“熱層”，現(xiàn)在又再度反彈。這種塌陷并不罕見，但規(guī)模之大還是讓科學家震驚不已。

出現(xiàn)時期

此次熱層塌陷在太陽并不活躍的時期出現(xiàn)，也就是2008年至2009年的太陽極小期。在太陽極小期，熱層溫度降低并收縮，但最近的收縮卻是低太陽活躍性所能解釋的兩到三倍。

困擾

地球的一個上層大氣層最近以出人意料的規(guī)模發(fā)生“塌陷”，規(guī)模之大令科學家百思不得其解。在刊登于2010年6月19日《地球物理學研究快報》上的一篇研究論文中，研究人員公布了他們的發(fā)現(xiàn)。論文主執(zhí)筆人、美國海軍研究實驗室的約翰·埃默特表示：“這是在至少43年內熱層出現(xiàn)的規(guī)模最大的一次收縮，可謂太空時代的一項紀錄。”

熱層高懸于地面之上，靠近地球與太空邊緣的交匯處，距地面高度在55英里(約合90公里)至370英里(約合600公里)之間。衛(wèi)星和流星在這一高度飛過，極光則在這一高度閃耀。熱層與太陽聯(lián)系緊密，受太陽活躍性高低周期影響程度較大。這個氣層能夠在遠紫外線抵達地球前對其進行攔截。在活躍性較高時，太陽的遠紫外線加熱熱層，使其膨脹，就像是一個置于營火上方的棉花糖?；钴S性較低時，便會發(fā)生相反的事情。

太陽最近的活躍性極低。2008年和2009年，太陽黑子數(shù)量極少，太陽耀斑幾乎不存在，太陽遠紫外線則走向衰敗。然而，2008年至2009年的熱層收縮程度不僅超過以往任何時候，同時也無法單用太陽活躍性加以解釋。

為了計算這種收縮，埃默特對1967年至2010年繞地球軌道運行的5000多顆衛(wèi)星的衰減率進行了分析。分析提供了一個涵蓋整個太空時代的熱層密度、溫度和壓力的時空樣本。埃默特表示，熱層中的二氧化碳似乎可以在解釋大氣收縮過程中扮演角色。這種氣體充當了一個冷卻劑，通過紅外輻射釋放熱量。眾所周知，地球大氣中的二氧化碳水平一直持增長之勢。更多的二氧化碳會放大太陽極小期的冷卻作用。

埃默特說：“但事情并不是這么簡單。即使利用我們對充當冷卻劑的二氧化碳如何產(chǎn)生影響的了解將這一因素考慮在內，我們也無法完全解釋熱層的大規(guī)模收縮。”研究人員希望對這個上層大氣層的進一步監(jiān)測能夠幫助他們揭開謎團。