長久以來，北極光以其絢麗神秘的姿態吸引著無數人的目光。盡管科學家們早已知曉，極光的形成源于高能粒子與地球氣體的劇烈碰撞，但一直有一個關鍵謎題懸而未決：究竟是什么力量，能以如此驚人的速度將帶電粒子推向地球，讓極光持續閃耀而非轉瞬即逝？

近日，一個國際研究團隊給出了答案。由香港大學地球與行星科學部與加州大學洛杉磯分校大氣與海洋科學部聯合主導的研究有了重大突破，他們找到了維持極光持續閃耀的“太空電池”——阿爾芬波。

阿爾芬波是一種強大的等離子波，它們沿著地球磁力線涌動。如果把地球大氣比作一個舞臺，極光就是舞臺上精彩絕倫的演出，而阿爾芬波就如同持續為演出供電的“電池”，不斷為極光“充電”。

香港大學研究團隊憑借在木星和土星磁層研究方面的深厚專長，運用“行星視角”來審視地球上的這一謎題。通過追蹤粒子在太空不同區域的運動軌跡，研究人員發現，阿爾芬波就像天然的粒子加速器。它們輸送的能量能夠將帶電粒子推入地球大氣深處，進而引發一系列產生極光的化學反應。

為了驗證這一理論，研究團隊對美國宇航局范艾倫探測器和THEMIS任務的觀測數據進行了深入分析。衛星數據清晰地顯示，阿爾芬波不僅能夠穿越浩瀚的太空，還會在“極光加速區”持續補充能量。這種源源不斷的能量注入，有效防止了電場衰竭，讓極光能夠成為一場持久的光影盛宴，而非短暫的閃光。

香港大學地球與行星科學部副教授堯中華表示，這項發現意義重大。它不僅為地球極光的物理學原理提供了確鑿的答案，還構建了一個適用于太陽系內外其他行星的普適模型。由于阿爾芬波是等離子體物理學的基礎現象，這一研究成果為星系其他區域的研究提供了“通用模型”。

堯教授還提到，港大團隊長期專注于巨行星的極光過程研究。此次將這部分知識應用于地球附近的高分辨率數據，成功架起了地球科學與行星探索之間的橋梁。驅動地球極光的隱形能量源，極有可能也是點燃木星、土星以及其他行星壯麗極光的力量。

據悉，這項研究成果已發表在《自然 - 通訊》期刊上。