每个人都看过照片、视频或听说过美丽的北极光，俗称北极光。数千年来，这些令人着迷的色彩缤纷、舞动的光波一直吸引着人们。尽管是意大利天文学家伽利略·伽利莱 (Galileo Galilei) 于 1619 年创造了“北极光”这个名字——以罗马黎明女神奥罗拉和希腊北风之神 Boreas 命名——但最早的北极光记录是在 30,000年法国洞穴壁画。
然而，尽管北极光很美，但现在人们怀疑它们也是致命的。研究表明，产生极光的现象本身也会导致中间层臭氧层消耗。不幸的是，对于地球上的居民来说，这可能会对全球气候变化产生严重影响，ANI 报道。
由日本名古屋大学的 Yoshizumi Miyoshi 教授领导的科学家们对这一现象进行了观察、分析并提供了更深入的见解。这些发现已发表在《自然科学报告》杂志上。
在任何给定的时刻，太阳都会从其日冕或上层大气中喷射出数百万个电子，从而产生太阳风。这些粒子撞击地球的臭氧层并被困在磁层中，即地球周围的磁场。电子和等离子体波之间的相互作用会导致被捕获的电子逃逸并进入地球的高层大气(热层)。这被称为降水，它是造成极光的原因。但这也导致下层，即中间层的局部臭氧层消耗。这对全球气候有一定的影响。科学家们已经研究了与极光有关的电子降水，但直到现在还没有人能够充分阐明它是如何导致中间层臭氧消耗的。
2017 年，在斯堪的纳维亚半岛上空发生中度地磁风暴期间，三好教授和团队借此机会改变了这种说法。
他们的观察目标是“脉动极光”(PsA)，一种微弱的极光。他们的观测是通过与欧洲非相干散射 (EISCAT) 雷达(发生 PsA 的 60 至 120 公里的高度)、日本航天器 Arase 和全天相机网络的协调实验成为可能的。
Arase数据表明，地球磁层中被俘获的电子具有很宽的能量范围。它还表明在该空间区域存在合唱波，一种电磁等离子体波。
然后计算机模拟显示，Arase 观测到等离子体波导致这些电子在很宽的能量范围内沉淀，这与地球热层中的 EISCAT 观测结果一致。
EISCAT 数据的分析表明，从几 keV(千电子伏)到 MeV(兆电子伏)，能量范围很广的电子会沉淀以引起 PsA。这些电子携带的能量足以穿透我们的大气层低于 100 公里，高达约 60 公里的高度，即中间层臭氧所在的位置。
事实上，使用 EISCAT 数据的计算机模拟表明，这些电子在撞击中间层时会立即消耗中间层的局部臭氧(超过 10%)。
Miyoshi 教授解释说：“PsAs 几乎每天都会发生，分布在大片区域，并持续数小时。因此，这些事件造成的臭氧消耗可能会很严重。”
谈到这些发现的更大意义，三好教授继续说道：“这只是一个案例研究。需要进一步的统计研究来确认由于电子沉淀在大气中层发生了多少臭氧破坏。毕竟，这种影响气候现象可能会影响现代生活。”
