中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、山東大學(xué)等國內(nèi)外多個單位的科研人員，利用包括我國嫦娥三號在內(nèi)的多顆衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，通過分析等離子體層頂位置隨月相的變化情況，首次觀測到地球等離子體層中存在月球潮汐信號。
▲ 海洋潮汐(藍(lán)色部分)與等離子層頂潮汐(橙色部分)對比 | 圖源：中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所網(wǎng)站
科研團(tuán)隊表示，月球?qū)Φ厍蜃钪苯拥挠绊懢褪浅毕?yīng)，其中最具代表性的是海洋潮汐，除此之外，人們在地殼、大氣和電離層等不同高度區(qū)域都頻繁地觀測到月球潮汐現(xiàn)象。以上這些區(qū)域中的物質(zhì)以固、液、氣三態(tài)為主導(dǎo)，其中的月潮特征是由月球引力直接導(dǎo)致的，且大都以半日和半月周期變化為主。但在更為廣袤的地球磁層中，物質(zhì)以稀薄的第四態(tài) —— 等離子體形態(tài)存在，其中的引力作用往往因其遠(yuǎn)小于電磁力而被忽略，那里是否還會存在月球潮汐信號?人們對此還不清楚。
研究通過分析國內(nèi)外近 40 年來十余顆衛(wèi)星(包括中國嫦娥三號，美國 THEMIS 以及歐洲 Cluster 等)穿越地球磁層“冷等離子體海洋”(即等離子體層)的數(shù)據(jù)，首次發(fā)現(xiàn)等離子體層頂(即等離子體層的外邊界)的位置存在清晰的月潮變化。這個潮汐信號的最大振幅約為 800 km。研究表明，這是引力和電磁力的共同作用，導(dǎo)致了等離子層頂潮汐信號特征顯著區(qū)別于近地面區(qū)域僅由引力引起的潮汐信號。
據(jù)介紹，這一新發(fā)現(xiàn)更新了人們對潮汐現(xiàn)象的認(rèn)知，也表明月球?qū)乜臻g環(huán)境的作用比以前人們設(shè)想的更為重要，拓展了對地月系統(tǒng)相互作用的理解，并有助于進(jìn)一步研究其他行星系統(tǒng)中衛(wèi)星和行星的相互作用過程。IT之家了解到，該研究成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然・物理學(xué)（Nature Physics）》。
