解决地球大气电浆如何干扰无线电通讯

电台出现噪声或被其他电台讯号覆盖,一个可能的原因是大气电离层中的电浆干扰。现在科学家正在透过研究火星电离层,试图理解地球大气中的浓缩电浆云如何干扰无线电通讯。
从地面往上数,地球大气层可分为对流层、同温层、中气层、热成层(包含电离层和外逸层)以及最外围的磁层;电离层离地100~150公里,又可细分为D层、E层、E S 层、F层,其中E S 层自80年前发现以来,一直让科学家备感困惑。

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E S 层(sporadicElayers)又称偶现E层,是小而强烈电离的云(电浆),可以反射频率介于25~225MHz间的电波,形成后约持续数分钟到数小时不等。
如果你有听广播电台的习惯,发现平常讯号很稳定的电台忽然出现噪声、甚至被其他频道覆盖,一个可能原因即E S 层忽然形成,其作用就像平铺在天空的巨型镜子反射无线电讯号,使之在地面反弹从而造成更多电磁干扰(radiointerference);这些高浓度电浆云也可能干扰飞机用的无线电通讯、遮蔽军用雷达。
只不过电离层的高度有点尴尬,对飞机来说难以企及,对卫星来说又过低难以分析,次轨道火箭虽然能在E S 层中飞行获取数据,然而E S 层只是短暂现象,想碰到还需要点运气。

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所幸火星也有电离层,而最近NASA戈达德太空飞行中心团队得到MAVEN火星探测器最新测量结果,惊讶发现电离层内出现电浆峰值,研究人员立刻意识到,火星电离层中也有E S 层的存在;更令科学家惊喜的是,火星E S 层持续时间更持久。

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显然,比起在地球上发射次轨道火箭去研究没有头绪的E S 层,让环绕火星的MAVEN探测器去研究火星E S 层,更加合适也更方便,探索火星除了能让科学家建立该星球更详尽的模型外,也能顺便帮助探讨地球悬而未决的大气谜团。

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