美国国家航空航天局的THEMIS卫星记录地磁暴对辐射带的影响 2016-10-05 13:05:37

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科学家正在研究范艾伦辐射带,以更好地了解环绕地球的辐射

曾经担心这些电子和辐射会影响地球上的人们,并且人们认为粒子会从带子中向下沉淀出来

研究人员最近认为这可能是通过使用NASA航天器进一步研究范艾伦带,粒子可以向外扫描,科学家们希望更好地了解磁层中产生的干扰以及为什么这些风暴会导致辐射带粒子突然下降当科学家们发现两条大片在20世纪50年代环绕地球的辐射,它产生了对“杀手电子”的过度恐惧和对地球人的空间辐射效应恐惧很快平息:辐射不会到达地球,尽管它会影响卫星和人类通过然而,关于皮带的许多谜团 - 现在被称为范艾伦辐射带s - 保持到今天充满电子和高能带电粒子,辐射带响应入射的太阳能而膨胀和收缩,但没有人确定如何确实,看起来是相同类型的进入能量已知在不同的场合引起完全不同的反应,在一种情况下导致粒子增加,在另一种情况下导致粒子损失,导致腰带膨胀或收缩的原因很多,几乎没有确凿证据可以区分它们一个很大的问题就是确定是否,当皮带收缩时,颗粒逃逸并进入行星际空间或朝向地球现在,一项同时使用多个航天器的新研究已经跟踪了颗粒并确定了至少一个事件的逃逸方向:从2003年10月到12月,辐射当粒子进入并逃离地带时,地带因地磁风暴而膨胀和收缩“很长一段时间,它被认为是颗粒ld从加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家Drew Turner说道,并且是关于这些结果的论文的第一作者,他们在2012年1月29日的“自然物理学”网络版上发表日期“但是最近,研究人员理论上可能是粒子可能向外扫过我们对这一事件的结果很清楚:我们看到向下降水没有增加“虽然听起来像一个简单的细节,但这样的知识不仅仅是深奥的确,对带内颗粒损失的研究也是如此远远提供了比具体信息更神秘和潜在的理论但是了解辐射带 - 以及它们如何随着粒子和能量进出而变化 - 是保护飞越该区域的卫星的关键部分范艾伦带适合更大的从太阳延伸到地球的系统太阳发出恒定的太阳风,更不用说偶尔会有更大的爆发 - 例如来自太阳的爆炸称为日冕物质抛射(CMEs)或由快速太阳风超越风速引起的震动前沿称为共振相互作用区域(CIRs)当这些能量脉冲向地球移动时,它们会扰乱地球自身的磁环境,称为磁层,创造地磁风暴有时这些风暴会导致辐射带颗粒突然下降,似乎在几个小时内就会清空皮带

这种“辍学”可以持续数天导致辍学的原因,为什么会持续这么长时间,只是粒子如何离开仍未得到解决问题双辐射带风暴探测器宇宙飞船的艺术家概念,定于2012年8月发射解决这样一个谜团需要大量航天器测量太空中若干点的变化,以确定一个地方的事件是否影响事件计划于2012年8月发射的辐射带风暴探测器(RBSP)专门用于此类观测,但我与此同时,一个科学家团队将两个不同的航天器组合在一起,以便在皮带突然失去颗粒的事件中获得辐射带的早期多点视图“我们正在进入一个多航天器的时代关键,“加州大学洛杉矶分校的太空科学家Vassilis Angelopoulos说,他是THEMIS的首席研究员,也是该论文的共同作者

 “通过利用三个主题(顶部),两个GOES(中间)和六个POES(底部)航天器,研究人员可以同时从众多观点观察范艾伦辐射带中的事件THEMIS和GOES航天器围绕地球赤道地区运行,而POES航天器在极地附近的低空轨道运行并穿过辐射带几个每天的时间所有人都有能力研究该地区的高能粒子这些观测结果同时从众多观点提供了前所未有的地磁风暴观 - 团队明确地发现粒子通过流入太空而不是下雨而逃离辐射带

走向地球在这场风暴中,靠近光速移动的电子下降超过六个小时在那段时间里,POES没有发现从皮带向下逃逸的电子增加

另一方面,航天器确实监测了皮带的低密度补片,皮带首先出现在皮带的外缘然后向内移动

这个序列是一致的随着越来越多的汽车能够向前移动并逃脱“这是一场非常简单的风暴”,随着时间的推移,从交通拥堵前方离开的汽车的低密度区域向后移动特纳说:“这不是一个极端情况,所以我们认为这可能是一般情况下发生的典型情况,同时进行的统计研究的持续结果支持这一点”如果电子通常通过向外流动逃离辐射带,似乎有些一种波浪帮助和激发它们的向外运动,使它们能够到达外部逃生边界敲击这个逃生机制将成为RBSP的工作之一,David Sibeck说道美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心,他是美国宇航局RBSP的使命科学家和THEMIS的项目科学家“这种研究是理解并最终预测地球辐射带中危险事件的关键,”Sibeck说道

在即将到来的RBSP任务中我们可以期待看到的一个很好的综合例子“资料来源:Karen C Fox,美国宇航局戈达德太空飞行中心图片:美国国家航空航天局/戈达德科学可视化工作室;美国宇航局/戈达德太空飞行中心