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肉眼可見的離散極光（如北極光）的閃爍景象令觀星者著迷。然而，科學家們對其形成感到困惑。研究表明，複雜的電路，其中高能電子在沿地球磁場方向排列的電場加速下進入大氣層，導致了這些天象奇觀。現在，一篇將發表在12月13日《自然》雜誌上的報告，提供了對這些電場產生的深入見解。
先前對極光形態的衛星觀測是單次任務，這使得重建電場隨時間的變化變得困難。但去年一月，歐洲航天局的“星簇”衛星編隊（由四顆相同的衛星組成，像串在繩子上的珍珠一樣排列）穿過了地球上方22,000公里的極光磁力線。瑞典斯德哥爾摩皇家理工學院的戈蘭·馬克隆德和他的同事分析了來自衛星（命名為倫巴、薩爾薩、桑巴和探戈）的資料，並確定電場在200秒的時間尺度內演變。
約翰·霍普金斯大學的帕特里克·T·紐厄爾在隨報告附帶的評論中寫道，這些發現“支援了這樣一種解釋，即強烈的極光與電離層中背景電子密度降低到接近零有關。”他指出，這可能有助於解釋為什麼極光現象傾向於在黑暗而非陽光下形成，因為陽光會在電離層（地球大氣層的外層區域）中產生自由電子。