美国国家航空航天局展示飓风海伦引发的惊人重力波

国际空间站拍摄的飓风海伦（Helene）在密西西比沿岸墨西哥湾上空 257 公里处运行的照片。 图片来源：美国国家航空航天局

2024 年 9 月 26 日，飓风海伦袭击了佛罗里达州的墨西哥湾沿岸，带来了强大的风暴潮，影响了许多沿海社区。 与此同时，NASA的大气波浪实验（AWE）记录了飓风在地球上空大约55英里处造成的大规模大气扰动。 这些数据对于 NASA 研究地球上的天气如何影响太空条件至关重要，并对卫星、通信系统和其他技术的稳定性产生影响。

这些穿过高层大气的巨大扰动被称为大气重力波，在 AWE 的图像中表现为五颜六色的同心带--用红色、黄色和蓝色突出显示--从佛罗里达州北部向外辐射。

这段视频显示的是2024年9月26日国际空间站在美国东南部上空飞行时亚博app客服拍摄的图像。 延伸至佛罗里达州西北部的弯曲带人为地染成了红色、黄色和蓝色，显示了地球中层气辉产生的红外光波长的亮度（或辐射度）变化，并揭示了海伦飓风产生的重力波。 大陆上的圆点标记了城市的位置。 资料来源：犹他州立大学

位于洛根的犹他州立大学的 AWE 首席研究员 Ludger Scherliess 说："就像水滴从池塘中扩散开来的水环一样，我们看到来自海伦的圆形波浪从佛罗里达的西北海岸向西涌动。"

美国国家航空航天局（NASA）的大气波实验（AWE）将从国际空间站的独特有利位置直接俯瞰地球大气层，研究重力波如何穿过高层大气。 AWE收集的数据将使科学家们能够确定大气重力波的物理和特性，以及地面天气如何影响电离层，电离层会影响与卫星的通信。 资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心概念图像实验室

2023年11月发射，安装在国际空间站（ISS）外部，AWE仪器俯视地球、 扫描大气重力波，即由剧烈雷暴、龙卷风、海啸、山脉风爆和飓风等大气扰动在空气中产生的波纹状图案。 它通过寻找地球中间层中被称为"气辉"的彩色光带的亮度波动来实现这一目的。 亚博对这些由地面天气产生的重力波的研究有助于美国国家航空航天局确定它们是如何影响太空天气的。

这些来自飓风海伦（Helene）的重力波图像是 AWE 公开发布的首批图像之一，证实了该仪器具有揭示飓风对地球高层大气影响的灵敏度。

大气重力波和引力波是两种截然不同的现象，尽管它们有着听起来相似的名字，并且都涉及"波"。大气重力波发生在地球的大气层中，当空气受到风暴、飓风或地形特征（如山脉）等事件的干扰时就会产生。 这些波在大气中传播，在重力恢复平衡的过程中产生涟漪效应，导致空气以波浪的形式摆动。 它们是气象和大气研究的一部分，因为它们会影响天气模式、气流，甚至地球高层大气中的空间天气相互作用。

引力波（Gravitational Waves）则是时空本身的涟漪，由爱因斯坦的广义相对论预测，并于2015年首次被直接探测到。 它们由黑洞合并或中子星碰撞等大质量宇宙事件产生，以光速在宇宙中传播。 与大气引力波不同，引力波与地球大气层无关，而是时空结构的基本扭曲，在天体物理学领域进行研究。

实质上，大气引力波是地球大气层内的扰动，而引力波是时空的涟漪，可以穿越整个宇宙。

编译自/scitechdaily