科学家将极光变为三维模型，深入了解极光各种物理过程

要想更全面地了解地球上的极光活动，人们长期以来遇到的一个障碍是对极光弧三维结构的描述。原地观测，如航天器过境，只能直接观察到该现象的一个面，而地面图像则将维度压缩到平面。

研究员提出了一种新的技术，通过使用各种观测数据作为物理模型来克服这些困难。这项新技术围绕着“地球空间环境的离子-中性相互作用模型”（GEMINI）建立，这是一个三维电离层模型，由两个不同的数据源驱动：粒子通量和电场测量。粒子通量来自于地面图像的反馈，而电场数据来自于航天器的现场观测或地面雷达。

该研究使用了2017年探空火箭发射的数据。在数据准备好后，GEMINI就会运行，生成几个三维的、实时的输出，其中包括等离子体电流和密度。受初始测量数据的限制，这些输出代表了极光弧周围的实际物理结构。

据作者说，他们的工作表明，他们还可以深入了解极光环境中各种物理过程的相对强度。

该研究论文题为'Examining the Auroral Ionosphere in Three Dimensions Using Reconstructed 2D Maps of Auroral Data to Drive the 3D GEMINI Model'，已发表在《地球物理学研究杂志：空间物理学》期刊上。

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