美航天局发现 新辐射带环绕地球

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【大纪元2013年03月08日讯】(大纪元记者万君编译报导)科学家们说,去年,一个科学界前所未知的辐射环,就在强大的行星际激波(interplanetary shock wave)完全覆灭它之前,飞快地环绕地球。

据太空网站报导,美国航空航天局(NASA)用于研究地球辐射带的两颗孪生范艾伦带探测器(twin Van Allen space probes)开启了宇宙的发现。研究人员补充说,发现一个崭新却暂时的围绕地球的辐射带,的确令人惊讶,同时也揭示了我们对外层空间知之甚少,即使是最接近地球的空间。

从人类开始探索太空后,第一个重大发现,是在1958年揭示了范艾伦辐射带,即磁场困扰的高能量带电粒子区域,它是环绕于地球的两个巨大的辐射片。在2012年,范艾伦探测器的观察表明,第三个辐射带有时会出现。辐射在这里显示为黄色,而绿色代表辐射带之间的空间。

研究报告的主要作者科罗拉多州大学的空间科学家丹尼尔.贝克说:“到现在为止,太空时代的第一次发现的有些现象我们认为我们大部分是理解了。”

这些辐射带被认为是由两个环组成:内部区域由两个高能电子和非常有活力的正离子构成,正离子的强度在几年到几十年的过程中保持稳定,外部区域的大部分是由高能量的电子构成,其强度在几小时到数天中波动,主要取决于来自太阳风和太阳辐射热流的影响。

暂时性的新辐射带的发现,让科学家重新审视范艾伦辐射带模型,以便了解它是如何产生的。

地球周围的辐射圈

范艾伦辐射带产生的巨大辐射量可能会对卫星造成严重的风险。为了了解更多有关的信息,NASA在2012年的夏天发射了孪生飞船,范艾伦辐射探测器。

卫星装备有很多非同寻常灵敏度和分辨率的传感器,用于全面分析辐射带中的等离子体、高能粒子、磁场和等离子体波。

令人意想不到的是,探测器揭示了一个新的环绕地球的辐射带,这第三个辐射带是由超高能量的电子构成的,它镶嵌在范艾伦带的外部,位置在地球表面上方约11,900至13,900英里(19,100至22,300公里)的空间。这个稳定的空间辐射环显然于9月2日形成,持续四个多星期。

贝克说:“这一特征如此令人惊奇,我最初愚蠢地认为探测器上的仪器工作不正常,但我很快意识到,实验室设计的这种奇妙的工具没有任何错误,所以我们所看到的一定是真实的。”

这个新发现的辐射带,突然于10月1日几乎完全消失。这显然是太阳风速度的尖刺所引起的行星间的激波扰乱了辐射带而使之瓦解。

贝克说:“在最初发现辐射带超过五十年后,你仍然可以发现意想不到的新奇,在旧的区域发现新的东西是非常令人兴奋的。我们现在需要在理论和观测上彻底地重新评价它们。”

辐射之谜

这个临时的辐射带是怎么产生的?仍然不明朗。范艾伦任务科学家怀疑它可能是由太阳风撕裂了范艾伦带而产生的。贝克说:“看起来它存在于太阳扰动的夹缝中。”

范艾伦辐射带未来的研究可能揭示这种临时的辐射圈是常见还是罕见的。

贝克说:“这经常发生吗?还是我们很幸运,在非常罕见的情况下看到了小概率事件?现在我们用新的现代化的工具来研究辐射带,那么哪些不寻常的发现会随之而来呢?”

在2月28日《科学期刊》上,科学家们在线详细介绍了他们的研究结果。

(责任编辑:张东光)

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