中国科学家领衔发现 “太空合声”，打破传统认知

近日，一项天文学重大研究成果引发全球科学界关注。北京时间 1 月 23 日凌晨，国际知名学术期刊《自然》在线发表了一篇由中国科学家团队领衔完成的研究论文，宣布在距离地球逾 16 万公里之外的太空首次探测到上升调的合声波，也就是独特的 “太空合声”。

此次研究由北京航空航天大学曹晋滨院士团队联合美国、瑞典合作伙伴共同开展。曹晋滨院士介绍，地球的磁场深入太空，当磁力线受到宇宙空间带电粒子等扰动时，会激发频率特征类似清晨鸟儿齐鸣合声的电磁波，科学界称为合声波。合声波是地球和行星空间等离子体中幅值最强的电磁波动之一，在地球辐射带高能电子加速和极区脉冲极光的产生过程中起着关键作用，还能影响空间天气发展和演化。但过去 70 多年来，学术界一直认为合声波只能在地球偶极磁场控制的近地区域出现。

研究团队通过对国际地球磁层多尺度卫星（MMS）数年收集的海量数据分析，首次在距离地球 16.5 万公里的远地空间中，探测到上升调合声波。该区域的地球磁场高度扭曲，没有磁偶极效应，此次探测到的波持续时间接近 0.1 秒，“啁啾” 频率接近每秒 100 赫兹，与近地空间中探测到的波类似。

论文第一作者、北京航空航天大学副教授刘成明表示：“我们观测到合声波的频率不到 100 赫兹，处于人类可以听到的声波频率范围，转化为音频输出后，就得到一段能被我们听见的‘太空合声’，这段声音不仅像鸟儿鸣叫，还有些像科幻作品中的太空鲸歌。”

研究团队认为，近地空间和远地空间的合声波有着类似的形成过程，都不由当地环境主导，这说明合声波或能在太空中任何地方形成，这种太空 “鸟叫声” 现象可能在太空中很普遍，这一发现有助于理解该电磁辐射暴的形成，也为空间天气的精确建模与预报研究提供了重要理论支撑。

《自然》同期发表国际同行专家的 “新闻与观点” 文章称，这次的 “太空合声” 观测结果很重要，虽然此次发现没有完全推翻现有理论，但提示科学家需要对其进一步深入研究。同时，该成果论文连同其他研究，增强了科学家们对这类波的理解，并将极大提高预测能力。