由多颗人造卫星联手揭示太阳风神秘加速(图)

                               
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在地球大气层外数千公里的太空中潜藏着一个范艾伦辐射带。通常情况下，这一区域的电离子会对人造卫星和航天器构成一定的威胁。此外，范艾伦辐射带的辐射水平每月都会快速产生一个峰值，从而形成能量巨大的电子流，对空间仪器设备的电路造成破坏，甚至危害不幸路过此处的宇航员的脱氧核糖核酸(DNA)。
　　范艾伦辐射带发现于1958年，由于存在这样的风险，几乎从那时起，物理学家就一直试图搞清究竟是什么原因触发了这一能量爆发——其能量相当于太阳风的数千倍
来自美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的一个研究小组对过去数年的数据——源于在不同高度围绕地球运转的5颗卫星上加载的仪器——进行了分析。在7月1日发表于英国《自然—物理学》杂志网络版上的一篇论文中，研究人员报告了这个罪魁祸首——范艾伦辐射带中仍有待确定的一种加速过程。
　　当对人造卫星全部数据进行分析时，有3位研究人员发现，就像预期的那样，范艾伦辐射带中的高能电子峰值周期与太阳风暴发生频率具有非常密切的关系。太阳风暴能够将粒子流送往地球，但其能量要比范艾伦辐射带电子流的能量低很多。这些数据同时显示，这些粒子的能量在范艾伦辐射带中心附近迅速增强，而这一过程并没有受到外部能量源的影响——这一点在过去一直没有得到证明。参与该项研究的空间物理学家Reiner Friedel指出：“我们正在尝试完成缺失数据的‘快相’。”而通过人造卫星阵列，“可以使我们了解之前利用单一人造卫星无法看到的事情”。参与该项研究的Yue Chen确信，这些粒子获得的大部分能量源于电磁波的交互作用。研究小组如今正在利用计算机模型对这一加速过程进行模拟。
　　马里兰州劳雷尔市约翰斯霍普金斯大学应用物理学实验室的空间科学家Larry Paxton认为，由多颗卫星提供的数据“为我们带来了一个基本而出色的发现”。他说，洛斯阿拉莫斯研究小组的成果清楚地表明，高能电子是由范艾伦辐射带内部的加速过程产生的。Paxton表示，这些发现将有助于改善美国宇航局(NASA)的辐射带风暴探测计划的设计与实施，相关探测器有望于2012年发射升空