中國科學家確認彗星物質可以引發全球極光

彗星令人驚嘆的彗尾對人類來說是有趣的天文現象，除了帶給我們震撼的視覺享受，明亮的彗尾還向行星際太空噴射大量物質，包括塵埃和帶電粒子。帶電粒子由太陽風拾取，可以與太陽風一起注入行星太空環境。因此彗星物質認為可以直接驅動地球太空的磁暴，1910年哈雷彗星回歸的時候，地球表面發生全球磁場擾動，為彗星如何影響地球太空和表面電磁環境提供重要線索。

彗星物質如何與太陽風融合共同驅動地球環境的機制卻並不清楚，對彗星物質、行星太空和地面環境進行監測是深化彗星影響太空環境過程研究的關鍵，但這樣的監測至今為止依然非常有限。

施瓦斯曼-瓦赫曼三號彗星（73P/Schwassmann–Wachmann 3）是一顆短週期的木星族彗星，軌道周期為5.4年，由施瓦斯曼（Arnold Schwassmann）和瓦赫曼（Arno Wachmann）在1930年共同發現。1995年，這顆彗星開始分裂成五塊碎片。在它返回近日點期間，經歷多次爆發，並分裂成更多的碎片。通過望遠鏡對施瓦斯曼-瓦赫曼三號彗星進行光譜觀測，發現此彗星具有典型的OI原子發射線。

位於日地拉格朗日L1點的先進成分探測器（Advanced Composition Explorer，簡稱 ACE）衛星在 2006年5月23日至6月17日觀測到顯著的O+通量，基於位置的數據，可以確認O+來自施瓦斯曼-瓦赫曼三號彗星。 日地L1位於日地連線上，因此該位置的太陽風認為可以直接吹到地球上游。相比1910年的哈雷彗星回歸時代只有數個地面觀測站的觀測數據可分析，2006年施瓦斯曼-瓦赫曼三號彗星的觀測數據非常豐富，包括太陽風粒子和磁場、大量的地面磁場觀測站和極光觀測站，以及繞地球低軌道飛行的光學相機和粒子探測。 中國科學院地質與地球物理研究所地球與行星物理院重點實驗室趙勇博士後研究員，與合作導師堯中華、魏勇等，通過分析太陽風、地球低軌道以及地面觀測站數據，確認彗星物質對地球太空環境的影響。

【圖、文：節錄自中國科學院地質與地球物理研究所網頁；新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2022年9月15日出版的《地球科學快報》期刊；標題是：Auroral responses to the visit of comet 73P/Schwassmann–Wachmann 3 in 2006