一项新的研究分析了NASA的双卫星范艾伦探测器(Van Allen
Probes)得到的数据,结果发现在2012年的9月初,地球周围曾形成过一个辐射环,持续长达4个多星期,直到被一股来自太阳的强力行星际冲击波破坏殆尽。2月28日,这一结果在线发表在《自然》杂志网站上。

美探测器发现地球上空曾现新辐射带

范艾伦辐射带是地球周围由高能粒子组成的两条带状区域,由美国科学家詹姆斯·范艾伦在1958年发现,其内带位于地球上空650千米至6300千米,外带位于地球上空10000至65000千米。范艾伦带内的高能粒子对载人航天器和人造卫星等都有一定危害,其内外层之间的缝隙则是辐射较少的安全地带。

美国航天局近日发布消息说,范艾伦探测器观测到地球上空去年9月曾短暂出现一个新辐射带。

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科学家此前以为,地球周围的范艾伦带只分成内外两层辐射带。

科学家早已发现地球上空存在名为范艾伦带的辐射带,其内带距地面650至6300公里,外带位于地球上空1万至6.5万公里。

范艾伦带中的高能粒子,主要来源于被地球磁场俘获的太阳风粒子。这些带电粒子在范艾伦带的转折点之间往复运动。当太阳发生磁暴时,地球磁层受扰动变形,被囚禁在范艾伦带中的高能粒子大量泄出,并随磁力线闯入地球极区的大气层,激发空气分子,便会产生美丽的极光。

美国航天局说,科罗拉多大学、约翰斯:霍普金斯大学等机构的研究人员分析探测器观测结果后发现,去年9月2日曾形成由超高能量电子组成的第三个辐射带,持续4周多,随后被一个来自太阳的强力行星间冲击波破坏并湮灭。

NASA在2012年8月30日发射了双卫星范艾伦探测器,配备了保护性镀层和耐用电子元件,可在范艾伦带恶劣的空间气候中开展探测活动,其目的是对这些辐射带区域进行测量及特征描述。

美国航天局说,这项发现有助于进一步理解范艾伦带如何受太阳活动的影响,也意味着范艾伦带可能存在此前未预料到的结构。

美国科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理研究室的丹尼尔·贝克(Daniel
Baker)及其同事,对来自该探测器的数据进行的一项新的分析显示:2012年9月2日,超高能量电子组成了第三层辐射带,并持续了4个多星期。这个意想不到的结构最终被一股强劲的太阳风吹散。这些发现说明,范艾伦辐射带存在极大的可变性,能够帮助我们了解太阳活动对范艾伦带的影响。

范艾伦带是詹姆斯:范艾伦于1958年发现的由高能粒子组成的辐射带,其高能粒子对载人空间飞行器、卫星等都有一定危害,内外带之间的缝隙是辐射较少的安全地带。

“这是我们首次使用高分辨率的观测仪器对太空中的高能辐射带进行观测,”贝克说,“一开始还很模糊,然而两颗卫星上天后没几天,就观测到了内带产生的强烈高能电子流,并在内带与外带之间出现了清晰的第三层辐射带。”

去年8月30日,美国航天局发射了两颗范艾伦探测器,用于研究范艾伦带内的粒子如何产生、这些粒子在太空气候事件中的活动,以及促使它们加速的机制,所获信息有助于保护人造卫星和了解太空气候如何影响地球的通信情况。

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2012年9月,范艾伦带的内外层辐射带中间,出现了第三层辐射带。黄色表示辐射带,绿色表示辐射带之间的安全地区。

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