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美国宇航局的范艾伦探头揭示了相对论的电子

2021-07-14 19:50:12来源:


自从他们发现在空间时代的黎明时,地球的辐射带继续揭示新的复杂结构和行为。这种可视化显示了辐射带如何如何在2015年6月下旬从风暴中注射电子的回应。红颜色表示较高数量的电子。

NASA的范艾伦探针的新观察表明,通常在前相信的内侧的辐射通常不如辐射。

地球的辐射带,两年以上,在我们的星球上包围的带电粒子的两个甜甜圈形状的区域,但他们的行为仍然没有完全理解。现在,NASA的范艾伦探针任务的新观察表明,内部辐射带中最快,最能量的电子在此前不常见的时间内不存在。结果列于地球物理研究杂志上的一篇文章中,表明,通常在内,在内部皮带中通常不会像以前那样辐射 - 该地区的航天器飞行的好消息。

过去的空间任务尚未能够将电子从内辐射带中的高能质子区分开。但是,通过使用特殊仪器,磁电子和离子光谱仪 - Mageis - 在范内探针上,科学家们可以首次单独查看粒子。他们发现的是令人惊讶的 - 通常是这些超快速电子,称为相对论的电子,在内带中,与科学家的预期相反。

“我们已经知道很长一段时间,那里有这些真正的精力充沛的质子,这可以污染测量,但我们从未有过的方式将它们从测量中移除到现在,”Seth Claudepierre,Lead Author说道和van allen探针科学家在加利福尼亚州El Segundo的航空航天公司。

在两个辐射带中,科学家们长期以来将外带理解为罗迪。在强烈的地磁风暴期间,当从太阳系上的太阳冲刺的带电粒子时,外辐射带响应太阳粒子和磁场的压力而显着地,生长和收缩。同时,内带保持了地球表面上方的稳定位置。然而,新结果显示了内带的组成并不像科学家假设一样常数。

通常,内带由高能量质子和低能量电子构成。然而,在2015年6月在一场非常强大的地磁风暴之后,相对论电子将深入插入内带。

由于Mageis设计的方式,这些发现是可见的。该仪器创建了自己的内部磁场,允许它根据其充电和能量来排序粒子。通过将电子从质子分离,科学家可以理解哪些颗粒对内带中的颗粒群有贡献。

“当我们仔细处理数据并删除污染时,我们可以看到我们以前从未能够看到的事情,”克劳迪佩里说。“这些结果完全改变了我们对这些能量的辐射带的思考方式。”

鉴于风暴的稀有性,这可以将相对论的电子注入内部带,现在,科学家现在了解在那里通常是较低的辐射水平 - 这是对该地区的航天器飞行具有影响的结果。完全了解辐射的辐射可以使科学家和工程师设计更轻,更便宜的卫星,以承受他们所遇到的不太强烈的辐射水平。

除了在航天器设计上提供新的展望外,调查结果还为科学家开辟了一个新的王国。

“这开辟了博格尔德·戈德轿车,马里兰州格林贝尔·格林贝尔(Gengbelt)的Shri Kanekal表示,这项揭示了以前是无法做到的科学的可能性。“例如,我们现在可以在哪种情况下调查这些电子穿透内部区域,看看更强烈的地磁风暴是否给出更强烈或更精力的电子。”

范艾伦探针是美国宇航局生活的第二任务,与星级计划和众多NASA Heliophysics任务之一,研究我们的近地球环境。宇宙飞船在高度椭圆轨道上每天通过辐射带辐射带,以了解从该区域添加和移除电子的物理过程。

出版物:S. G.Claudepierre等,“内部区域和槽区域中相对论电子(0.7-1.5 MeV)的隐藏动态,”地球物理研究,2017年; DOI:10.1002 / 2016JA023719.