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肉眼可见的离散极光（如北极光）的闪烁景象令观星者着迷。然而，科学家们对其形成感到困惑。研究表明，复杂的电路，其中高能电子在沿地球磁场方向排列的电场加速下进入大气层，导致了这些天象奇观。现在，一篇将发表在12月13日《自然》杂志上的报告，提供了对这些电场产生的深入见解。
先前对极光形态的卫星观测是单次任务，这使得重建电场随时间的变化变得困难。但去年一月，欧洲航天局的“星簇”卫星编队（由四颗相同的卫星组成，像串在绳子上的珍珠一样排列）穿过了地球上方22,000公里的极光磁力线。瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院的戈兰·马克隆德和他的同事分析了来自卫星（命名为伦巴、萨尔萨、桑巴和探戈）的数据，并确定电场在200秒的时间尺度内演变。
约翰·霍普金斯大学的帕特里克·T·纽厄尔在随报告附带的评论中写道，这些发现“支持了这样一种解释，即强烈的极光与电离层中背景电子密度降低到接近零有关。”他指出，这可能有助于解释为什么极光现象倾向于在黑暗而非阳光下形成，因为阳光会在电离层（地球大气层的外层区域）中产生自由电子。