地球周围电场方向反转，科学家惊呆了

由于电场力从正电荷指向负电荷，科学家曾假设磁层晨侧带正电、昏侧带负电。然而，近期卫星测量推翻了这一长期观点，揭示实际电荷分布与预期相反。这一惊人发现促使京都大学、名古屋大学和九州大学的研究人员重新审视磁层电学特性的形成与维持机制。为验证假设，研究团队利用大规模磁流体动力学（MHD）模拟重现近地空间环境。其模型包含太阳发射的高速太阳风（持续流动的带电粒子）。结果支持近期卫星观测：磁层晨侧带负电、昏侧带正电，但这一模式并非处处适用。极地地区的电荷极性与传统理论一致，而赤道附近则大范围反转，形成两区显著差异。京都大学通讯作者海老原佑介解释：“传统理论认为，赤道面和极地上空的电荷极性应相同。那为何两区极性相反？这其实可用等离子体运动来解释。”当太阳的磁能进入地球磁场时，在地球昏侧顺时针运动并流向两极。同时，地球磁力线从南半球延伸至北半球——赤道附近向上，极地附近向下。磁场与等离子体流的这种相反方向导致了区域间电荷分布的反转。海老原表示：“电场力和电荷分布都是等离子体运动的结果，而非原因。”这一见解重塑了科学家对地球近地空间电活动的解读。等离子体对流（磁层内带电粒子的大规模流动）驱动着许多动态空间现象。近期研究还表明，这种运动影响地球辐射带——充满高速高能粒子的区域。通过阐明等离子体运动如何塑造电场，这项研究加深了对大规模空间等离子体行为的理解。它还揭示了其他磁化行星（如木星和土星）周围的类似过程，拓展了我们对太阳系行星环境演化的认知。