NASA将向极光活跃区发射两枚火箭以展开研究

3月23日，NASA计划将两枚火箭送至地球上空100英里处，每枚火箭都将完美地冲过大自然最非凡的艺术作品之一：北极光。尽管我们对这样的灯光秀有相当多的了解，但在我们的知识库中仍存在一些空白。

更具体地说，科学家们并不完全清楚极光是如何跟地球的自然大气相互作用的，而这正是NASA即将开展的工作--被称为Ion-Neutral Coupling during Active Aurora mission（简称INCAA)--所要去做的。

对极光不了解的地方

把我们星球的大气层想象成分层的，我们在最底层。在这里，像氧气和氮气这样的元素是平衡的、可以呼吸并且在原子轨道上稳定地保持电子。这就是所谓的中性气体大气。

当我们通过不断往上面的层上升时，事情就会发生变化。

我们大气层的上层以我们没有的方式暴露在太阳光线下，这些光线改变了附近原子的组成。它们把通常带有负电荷的电子从其轨道上扯下来并把它们变成正粒子。事实上，这种环境跟中性气体大气相当不同，以至于它甚至不再被认为是一种气体。它是物质的第四种状态，被称为等离子体。

而这两种大气类型的存在，意味着有一个从一个到另一个的转变。至于边界在哪里并不清楚，但它肯定存在。而当极光形成时，它们会使事情发生更大的变化。

简而言之，当太阳从它自己的等离子体海洋般的身体中咳出一堆带电的电子时极光就会发生，这个事件叫做日冕物质抛射。这些电子有时会被卷入地球的大气层、跟其他粒子相互作用并一起形成令人难以置信的彩色照明。但这里正是我们不知道的。

这些极光粒子对我们大气层中中性气体与等离子体相遇的空间做了什么？边界周围会发生什么？按照INCAA团队的说法，极光可能会使边界区域下降、上升甚至折叠在一起。

来自南卡罗来纳州克莱姆森大学物理学和天文学助理教授、INCAA任务的主要研究人员Stephen Kaeppler在一份声明中指出：“所有这些因素使这成为一个有趣的物理学问题被研究。”

进入北极光

Kaeppler和INCAA任务团队的其他成员将从阿拉斯加Poker Flat的一个发射台送出两个研究有效载荷。每一个都将被连接到两个独立的火箭上--称为探空火箭，它们将直接进入一个活跃的极光。它们将只在太空中只盘旋几分钟，然后落回地球。不过在下降时，有效载荷将获得关于极光的一桶宝贵信息。

团队称，一号火箭将释放蒸汽追踪器--类似于烟花中使用的彩色化学品--以追踪极光附近的风如何流动。然后，第二枚火箭将负责测量极光附近的等离子体的温度和密度。

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