中国科学家首次观测到地球等离子体层中存在月球潮汐信号

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据中国科学院地质与地球物理研究所消息，近日，山东大学肖超博士后（共同一作）、中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室何飞研究员（共同一作）和魏勇研究员与山东大学、北京航空航天大学等国内外多个单位科研人员，利用包括我国嫦娥三号在内的多颗卫星观测数据，通过分析等离子体层顶位置随月相的变化情况，首次观测到地球等离子体层中存在月球潮汐信号。

图：海洋潮汐（蓝色部分）与等离子层顶潮汐（橙色部分）对比

据了解，研究通过分析国内外近40年来十余颗卫星（包括中国嫦娥三号，美国THEMIS以及欧洲Cluster等）穿越地球磁层“冷等离子体海洋”（即等离子体层）的数据（该数据库由何飞研究员和张效信研究员等建立，是目前最大最完整的等离子体层顶位置数据库），首次发现等离子体层顶（即等离子体层的外边界）的位置存在清晰的月潮变化。

此外，该研究还进一步讨论了等离子体层月潮的形成机制。等离子体层顶的位置主要受到磁层径向电场的影响和调制，作者通过分析电场观测数据，发现径向电场也显示出了全日和全月周期的潮汐变化，并与等离子体层顶的潮汐信号相对应。以上结果表明等离子体层顶高度的潮汐变化可能是由电场的潮汐变化引起的，该形成机制也被两种等离子体层顶模型所检验。这表明，引力和电磁力的共同作用，导致了等离子层顶潮汐信号特征显著区别于近地面区域仅由引力引起的潮汐信号。

这一新发现更新了人们对潮汐现象的认知，也表明月球对近地空间环境的作用比以前人们设想的更为重要，拓展了对地月系统相互作用的理解，并有助于进一步研究其他行星系统中卫星和行星的相互作用过程。齐鲁壹点了解到，该研究成果发表于国际学术期刊《自然・物理学（Nature Physics）》。