Nature Physics：太阳耀斑辐射扰动磁层空间

刘晶等的研究表明，当耀斑发生时，突然增强的太阳辐射通量会引起电离层电导率的迅速增加，从而使太阳风“冲破”地球日侧“铠甲”进入地球空间变得更加困难，减弱了太阳风-磁层-电离层间的能量耦合效率，也减少了太阳风和磁层向地球高空大气注入的能量；此外，相应极区电离层电导率梯度的剧变（如图2所示）会影响到磁层等离子体的对流过程，使之重新分布（如图3所示），减弱了极区电离层电场，并调制极区电离层高能粒子的沉降过程。因此，该研究证实耀斑所产生的电离层效应可通过电动力学耦合扩展并影响到包括广袤磁层在内的整个地球空间区域，而不仅仅局限于先前认为的高层大气与电离层区域，这一研究发现更新了人们对太阳-磁层-电离层耦合过程的全局认识。

该发现有望改进现有的太阳风-磁层-电离层耦合模型，例如在模型中采用更高时间分辨率的时变太阳辐射光谱数据，提升模型诊断地球空间响应太阳瞬时辐射变化的能力，为预测包括磁层在内的整个地球空间响应太阳瞬时辐射变化奠定了理论基础。此外，由于其它类地行星也广泛存在着类似的太阳-磁层-电离层耦合过程，该研究还为探索和理解太阳耀斑对其他行星的影响提供了新的线索。例如，研究耀斑对同样具有磁层的行星（如木星、金星和土星等）所产生的影响，有助于洞悉行星早期的大气演化，揭秘究竟是怎样的“幕后推手”影响其中生命出现的机会！这为科学家们研究行星空间环境与行星大气变迁和系外行星的宜居性研究提供了新的参考。