美航天局發現 新輻射帶環繞地球

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【大紀元2013年03月08日訊】(大紀元記者萬君編譯報導)科學家們說,去年,一個科學界前所未知的輻射環,就在強大的行星際激波(interplanetary shock wave)完全覆滅它之前,飛快地環繞地球。

據太空網站報導,美國航空航天局(NASA)用於研究地球輻射帶的兩顆孿生範艾倫帶探測器(twin Van Allen space probes)開啟了宇宙的發現。研究人員補充說,發現一個嶄新卻暫時的圍繞地球的輻射帶,的確令人驚訝,同時也揭示了我們對外層空間知之甚少,即使是最接近地球的空間。

從人類開始探索太空後,第一個重大發現,是在1958年揭示了範艾倫輻射帶,即磁場困擾的高能量帶電粒子區域,它是環繞於地球的兩個巨大的輻射片。在2012年,範艾倫探測器的觀察表明,第三個輻射帶有時會出現。輻射在這裡顯示為黃色,而綠色代表輻射帶之間的空間。

研究報告的主要作者科羅拉多州大學的空間科學家丹尼爾.貝克說:「到現在為止,太空時代的第一次發現的有些現象我們認為我們大部分是理解了。」

這些輻射帶被認為是由兩個環組成:內部區域由兩個高能電子和非常有活力的正離子構成,正離子的強度在幾年到幾十年的過程中保持穩定,外部區域的大部份是由高能量的電子構成,其強度在幾小時到數天中波動,主要取決於來自太陽風和太陽輻射熱流的影響。

暫時性的新輻射帶的發現,讓科學家重新審視範艾倫輻射帶模型,以便了解它是如何產生的。

地球周圍的輻射圈

範艾倫輻射帶產生的巨大輻射量可能會對衛星造成嚴重的風險。為了了解更多有關的信息,NASA在2012年的夏天發射了孿生飛船,範艾倫輻射探測器。

衛星裝備有很多非同尋常靈敏度和分辨率的傳感器,用於全面分析輻射帶中的等離子體、高能粒子、磁場和等離子體波。

令人意想不到的是,探測器揭示了一個新的環繞地球的輻射帶,這第三個輻射帶是由超高能量的電子構成的,它鑲嵌在範艾倫帶的外部,位置在地球表面上方約11,900至13,900英里(19,100至22,300公里)的空間。這個穩定的空間輻射環顯然於9月2日形成,持續四個多星期。

貝克說:「這一特徵如此令人驚奇,我最初愚蠢地認為探測器上的儀器工作不正常,但我很快意識到,實驗室設計的這種奇妙的工具沒有任何錯誤,所以我們所看到的一定是真實的。」

這個新發現的輻射帶,突然於10月1日幾乎完全消失。這顯然是太陽風速度的尖刺所引起的行星間的激波擾亂了輻射帶而使之瓦解。

貝克說:「在最初發現輻射帶超過五十年後,你仍然可以發現意想不到的新奇,在舊的區域發現新的東西是非常令人興奮的。我們現在需要在理論和觀測上徹底地重新評價它們。」

輻射之謎

這個臨時的輻射帶是怎麼產生的?仍然不明朗。範艾倫任務科學家懷疑它可能是由太陽風撕裂了範艾倫帶而產生的。貝克說:「看起來它存在於太陽擾動的夾縫中。」

範艾倫輻射帶未來的研究可能揭示這種臨時的輻射圈是常見還是罕見的。

貝克說:「這經常發生嗎?還是我們很幸運,在非常罕見的情況下看到了小機率事件?現在我們用新的現代化的工具來研究輻射帶,那麼哪些不尋常的發現會隨之而來呢?」

在2月28日《科學期刊》上,科學家們在線詳細介紹了他們的研究結果。

(責任編輯:張東光)

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