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科学家发现范艾伦辐射带还存在一些奥秘

发布时间:2019-06-17 22:01 来源:未知 编辑:admin

  ]科学家发现两条环绕地球的辐射带还有一个重要功用就是阻挡了超快电子,我们需要新的探测器对其进行研究。

  2012年,美国航天局发射了一对探测器以详细地研究它们,这是有史以来第一次有两艘航天器同时观测辐射带,它们能彼此交换信息以获得更多的数据

  腾讯太空讯 据国外媒体报道,地球磁场会捕获了大量的高能粒子,这些粒子最终会聚集成长而宽的条带,如一个巨大甜甜圈一般包裹住地球。这条辐射带是1958年美国的第一颗人造卫星探索者1号发现的。由于项目的领导者是爱荷华大学的James Van Allen,这条辐射带最终以他的名字命名。在1958年1月31日发射的探索者1号上,Van Allen使用的宇宙射线;只是一个盖革计数器(一种检测辐射的仪器)和一个磁带存储器。在1958年后续的3次太空任务探索者3号、探索者4号和先锋3号里,跟进的实验确定了有两条辐射带环绕地球。

  几十年来辐射带的模型都是这么简单。2012年,美国航天局发射了一对探测器以详细地研究它们,这是有史以来第一次有两艘航天器同时观测辐射带,它们能彼此交换信息以获得更多的数据。范艾伦探测器(原名“辐射带风暴探测器”)有数个观测目标,包括探索辐射带内粒子(离子和电子)是如何加速和转移的;电子在辐射带中是如何消失的;地磁风暴发生时辐射带是如何变化的。整个任务原计划持续两年,但是截止2016年8月时,探测器在超出预计寿命两倍后仍能正常工作。

  观测工作的一个关注点是范艾伦带的位置。我们已经知道辐射带会在太阳活动加剧时膨胀。在探测器发射前,科学家认为内辐射带是相对稳定的,只有在膨胀时,才会扩散到国际空间站和一些人造卫星的轨道上。而外辐射带则会时有涨落。一般科学家会花几个月来校准仪器。但是相对论电子质子望远镜的团队在发射后几乎是马上(3天后)就要求启动他们的仪器。他们这么做的原因是希望比较在另一个航天器太阳能、异常和磁层粒子探测器(SAMPEX)脱离轨道再入大气层前后的结果。

  美国航天局在2013年2月表示,这是一个幸运的决定。当仪器一开机,就赶上了太阳风暴导致辐射带膨胀。以前从未有人观测到如此的景象,粒子拥有了新的特性,表现出额外的一条延伸进入空间的辐射带。航天局还补充说,发射后不到几天的时间里,范艾伦探测器就为科学家们带来了一些可能改写教科书的发现。

  探测器收集到的数据还表明,辐射带保护了地球免遭高能粒子的袭击。文章的主要作者,科罗拉多大学的Dan Baker表示,由于此前我们没有针对高能电子的高精度测量仪器,这次通过范艾伦探测器我们才得以第一次研究它们。现在我们可以说辐射带的一个重要功用就是阻挡了超快电子。

  新的发现能帮助科学家改进辐射带的模型。但是探测器还在不断地做出新发现。在2016年1月科学家们发现辐射带表现的形状取决于我们对何种电子进行观测。这意味着两条辐射带要比先前的预测复杂的多。根据观测电子类型的不同,辐射带可以表现为单一辐射带,两个独立的辐射带或是只有外辐射带(完全没有内辐射带)。(罗辑/编译)

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