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5月磁暴後,發現暫時性的第三條范艾倫輻射帶

2024年08月10日 首頁 » 熱門科技

5月磁暴後,發現暫時性的第三條范艾倫輻射帶


5月10日20年來最大磁暴後,NASA「科羅拉多內輻射帶實驗」(CIRBE)立方衛星儀器發現第三條暫時性范艾倫輻射帶(Van Allen Belts),是環繞地球的新暫時性帶狀區域,充滿能量範圍1.3-500MeV(萬電子伏特)的高能帶電粒子,位置在距地表1,500-40,000公里。

地球磁場能捕捉高能帶電粒子,保護地球免受太陽風暴影響。捕捉粒子形成兩個環繞地球的輻射帶,稱為范艾倫輻射帶,形狀類似兩個巨大甜甜圈,分為內帶和外帶,外輻射帶來自太陽高能帶電粒子,內輻射帶由宇宙射線與地球大氣層相互作用產生。

太陽風暴特別強烈時,地球范艾倫輻射帶會對太陽風變化有反應,有時甚至出現第三個暫時性輻射帶。這種現象最早2012年觀測,此次新發現第三個輻射帶是由NASA CIRBE立方衛星觀測到。暫時性輻射帶位於內帶和外帶之間,可能會持續數月甚至數年,科學家正在研究數據,以更深入理解輻射帶形成過程。

第三個暫時性的范艾倫輻射帶的位置。(Source:NASA)

1958年1月31日,美國發射探索者一號時,搭載范艾倫改良製造的蓋格計數器,偵測宇宙射線。回傳數據顯示,從地表開始,宇宙射線隨高度增加而劇增,但某個高度後卻瞬間歸零。這現象當時讓許多科學家感到困惑,因數據不應如此不連續,且離開地球後宇宙射線不可能為零或微弱到無法測量。探索者三號蓋格計數器同樣記錄到類似數據,為了驗證現象,范艾倫在探索者四號蓋格計數器前方加裝一片鉛板,這才有完整記錄。他發現,地球周圍有大量帶電粒子的帶狀結構,導致蓋格計數器穿越這些區域時爆表,證實了范艾倫輻射帶的存在。

發現范艾倫輻射帶對人類探索太空至關重要。范艾倫計算出輻射帶較弱區域,使人類和機器能適當防護措施下穿越輻射帶來入太空而不受損。而范艾倫輻射帶專指地球周圍輻射帶,其他行星周圍也有類似輻射帶,同樣由行星磁場捕獲高能帶電粒子形成。

(首圖來源:NASA)

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