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地球周围现身过第叁层辐射带

原标题:NASA成立后发射的第一个探测器,证实了范艾伦辐射带的存在

一项新的研究分析了NASA的双卫星范艾伦探测器(Van Allen
Probes)得到的数据,结果发现在2012年的9月初,地球周围曾形成过一个辐射环,持续长达4个多星期,直到被一股来自太阳的强力行星际冲击波破坏殆尽。2月28日,这一结果在线发表在《自然》杂志网站上。

美国航空航天局(NASA)近日公布了月球勘测轨道飞行器拍摄的一张照片。与以往他们公布的那些清晰而又美丽的太空图片不同,这张照片明显出了问题——画面上的月球表面似乎出现了古怪的扭曲。

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范艾伦辐射带是地球周围由高能粒子组成的两条带状区域,由美国科学家詹姆斯·范艾伦在1958年发现,其内带位于地球上空650千米至6300千米,外带位于地球上空10000至65000千米。范艾伦带内的高能粒子对载人航天器和人造卫星等都有一定危害,其内外层之间的缝隙则是辐射较少的安全地带。

www4288com新萄京赌场 2美国航空航天局近日公布了月球勘测轨道飞行器拍摄的这张照片。与以往NASA公布的那些清晰而又美丽的太空图片不同,这张照片明显出了问题,拍摄的月球表面似乎发生了奇怪的扭曲现象。图片来源:NASA’s
Goddard Space Flight Center/Arizona State University

NASA成立后的第10天,1958年10月11日,先驱者1号发射升空。

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科学家此前以为,地球周围的范艾伦带只分成内外两层辐射带。

这张照片是在2014年10月13日,由月球勘测轨道飞行器上名为LROC的相机拍摄的。这台相机拍摄的月面照片通常非常清晰,而在那一天,一件非常奇怪的事情发生在了这台相机身上,导致它拍出的这张照片成了现在这个样子。根据这张照片中看似突然出现的扭曲,LROC研究团队断定,这台相机当时肯定是被一粒微小的流星体击中了。

先驱者1号,源自美国陆军的项目,它是NASA成立后发射的第一个探测器,于1958年10月11日发射升空。先驱者1号原计划进入月球轨道,拍摄月球表面。

范艾伦带中的高能粒子,主要来源于被地球磁场俘获的太阳风粒子。这些带电粒子在范艾伦带的转折点之间往复运动。当太阳发生磁暴时,地球磁层受扰动变形,被囚禁在范艾伦带中的高能粒子大量泄出,并随磁力线闯入地球极区的大气层,激发空气分子,便会产生美丽的极光。

LROC由安置在月球勘测轨道飞行器上的3台相机构成。两台窄角相机拍摄高分辨率的黑白影像。第3台广角相机拍摄中等分辨率的影像,配合多种滤镜使用,还能够提供有关月球表面的性质及颜色的信息。

先驱者1号的科学目标是在地球附近和月球轨道,研究电离辐射,宇宙射线,磁场和微陨石,但由于机械故障导致未能达到进入月球轨道所需的逃逸速度,它达到的峰值高度为115400千米。

NASA在2012年8月30日发射了双卫星范艾伦探测器,配备了保护性镀层和耐用电子元件,可在范艾伦带恶劣的空间气候中开展探测活动,其目的是对这些辐射带区域进行测量及特征描述。

www4288com新萄京赌场,窄角相机的工作原理是线性扫描,即每次只扫一条线。扫完这条线后,随着航天器环绕月球作轨道飞行,相机与月球表面的相对位置发生变化,就可以接着扫下一条线,以此类推,最终扫完成千上万条线后便合成为一幅完整的影像。

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美国科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理研究室的丹尼尔·贝克(Daniel
Baker)及其同事,对来自该探测器的数据进行的一项新的分析显示:2012年9月2日,超高能量电子组成了第三层辐射带,并持续了4个多星期。这个意想不到的结构最终被一股强劲的太阳风吹散。这些发现说明,范艾伦辐射带存在极大的可变性,能够帮助我们了解太阳活动对范艾伦带的影响。

据LROC首席研究员、美国亚利桑那州立大学地球与空间探索学院教授马克·鲁滨逊(Mark
Robinson)介绍,这张照片里出现的扭曲部分,是相机在拍摄时突然发生侧向剧烈振动的结果。LROC的研究人员总结说,左侧的窄角相机当时必定发生了短暂而又剧烈的抖动。

先驱者1号升空43小时候后重入大气层,坠入南太平洋,在这43小时里,它传回了近地空间环境的数据,证实了范艾伦辐射带(Van
Allen belt)的存在。

“这是我们首次使用高分辨率的观测仪器对太空中的高能辐射带进行观测,”贝克说,“一开始还很模糊,然而两颗卫星上天后没几天,就观测到了内带产生的强烈高能电子流,并在内带与外带之间出现了清晰的第三层辐射带。”

在此期间,探测器上并没有进行任何可能引发此类抖动的操作,比如移动太阳能板或者转动追踪天线。“就算真的进行过类似的操作,产生的抖动也应该是两台相机同步出现,”鲁滨逊说,“唯一合理的解释是,这台窄角相机被一粒流星体击中了。”