闪电产生的能量波可传至遥远太空

近地闪电会产生一种名为“哨声波”的电磁波，这些波会传递能量至地球上空，对卫星和宇航员的安全造成威胁

一种此前被忽视的机制使闪电产生的能量能够到达大气层的最高层，在那里它们可能会对卫星和宇航员的安全造成威胁。

闪电发生时，它携带的能量有时会产生一种名为“哨声波“的特殊电磁波，得名于它们可以被转化为声音信号。几十年来，研究人员一直认为闪电产生的哨声波会停留在地球表面附近的区域，高度不超过1000公里。

最近，美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校的Vikas Sonwalkar和Amani Reddy发现，一些哨声波可以从充满带电粒子的电离层（大气层的一层）反射，使得这些波及其携带的能量可以到达距离地球表面20000公里的高空。这意味着它们可以深入地球磁层，即地球磁场主导的空间区域。

研究人员在范艾伦探测器（一对2012至2019年间测量地球磁层的机器人太空船）的数据中发现了这些反射哨声波的证据。他们还在早至1960年间发表的研究中找到了这一现象的迹象。Reddy指出，新老数据都表明，这一现象频繁且持续发生。

研究团队表示，事实上，闪电向这一太空区间输送的能量可能是此前预估的两倍。这些能量会使附近的粒子带电并加速，产生的电磁辐射可以损坏卫星并危害宇航员的健康。

美国加州大学洛杉矶分校的Jacob Bortnik说：“闪电一直以来都被误解为影响较小。直到十年前我们才获得这些数据，而且我们也没有仔细地研究过它们。”他表示，这项新研究鼓舞了其他研究人员去更准确地了解地球磁层。

Sonwalkar说，建立闪电和磁层之间关联也非常重要，因为地球气候的变化也许会使闪电风暴更加频繁。

该团队现在希望分析更多卫星的数据，进一步了解闪电产生的哨声波如何在地球磁层中传播，以及它们可能怎样会被太空天气影响。

相关论文来源：Science AdvancesDOI: 10.1126/sciadv.ado2657