图 海洋潮汐（蓝色部分）与等离子层顶潮汐（橙色部分）对比

　　在国家自然科学基金项目（批准号：42225405、42222408、41974194、41941001、41731068）等资助下，山东大学史全岐教授团队、北京航空航天大学刘文龙教授团队及中国科学院地质与地球物理研究所何飞研究员团队联合北京大学、英国诺森比亚大学、美国加州大学洛杉矶分校、加拿大阿尔伯塔大学等单位合作，在地球等离子体层的月球潮汐研究中取得了新进展。研究成果以“地球等离子体层的月球潮汐观测证据（Evidence for lunar tide effects in Earth’s plasmasphere）”为题，于2023年1月26日在线发表于《自然•物理》（Nature Physics）上，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41567-022-01882-8。

　　作为地球的天然卫星，月球对地球生态环境以及人类活动有重要的影响。其中，最直接的影响是潮汐效应。除最具代表性的海洋潮汐之外，人们在地壳、大气和电离层等不同高度区域均观测到月球潮汐现象。以上这些区域中的物质以固、液、气三态为主导，月潮特征是由月球引力直接导致的且大都以半日和半月周期变化为主，例如图中地球表面附近的蓝色部分所示的海洋潮汐。然而，在更为广袤的地球磁层中，物质以稀薄的第四态——等离子体形态存在，是否还会存在月球潮汐信号？该研究团队系统分析国内外近40年来十余颗卫星（包括中国嫦娥三号，美国THEMIS以及欧洲Cluster等）穿越地球磁层“冷等离子体海洋”（即等离子体层）数据，发现等离子体层顶（即等离子体层的外边界）的位置存在清晰的全日周期和全月周期的月潮变化，见图橙色部分所示。研究团队通过电场观测和模拟，进一步证明了等离子体层顶的潮汐变化是由电场的潮汐变化引起的。这表明，引力和电磁力的共同作用导致了等离子层顶潮汐信号特征显著区别于近地面区域仅由引力引起的潮汐信号。

　　该研究促进了对潮汐现象和月球对近地空间环境作用的理解，拓展了地月系统相互作用的认知，有助于进一步研究其他行星系统中卫星和行星的相互作用过程。