地球內側輻射帶強度低於預期：有利太空飛行

關於圍繞地球周圍的范艾倫輻射帶，我們還有很多事情需要去搞明白

長期以來，科學家們一直認為外側的輻射帶更加「狂暴」，因為它會在地磁暴發期間發生劇烈震蕩起伏，這是對太陽活動強度以及地球磁場發生變化的一種響應。而相比之下，內側的輻射帶被認為相對比較平靜一些

當我們不斷向外太陽系進發的時候，在地球附近我們其實還有很多東西沒有弄明白，比如地球近旁的范·艾倫輻射帶。

自從大約50年前范·艾倫輻射帶被首次發現以來，科學家們一致認為較為內側的那一道輻射帶內更多存在的是超快速電子，這些電子會對穿過其中的飛船產生強烈影響。而現在，科學家們意識到內側那條輻射帶內的輻射強度似乎並沒有此前認為的那麼強烈。

在一項發表在《地球物理學雜誌》上的最新研究中，美國宇航局的范·艾倫探測器（Van Allen Probes）的探測結果顯示在內側輻射帶內基本不存在相對論性電子。這一結果是與此前的觀點有所差異的。

科學家們此次使用探測器上搭載的「磁性電子與離子光譜儀（MagEIS）來從高能質子信號中區分和識別其中的超快速電子，從而了解這一輻射帶的內部信息。」

這項研究的第一作者，范·艾倫探測器項目的成員科學家，美國加州航天公司的賽斯·克勞德皮爾（Seth Claudepierre）表示：「我們很早就知道這一區域存在著能級非常高的質子，這些粒子可能會造成我們的測量結果出現誤差，但我們一直不知道該如何剔除這些誤差，直到現在。」

長期以來，科學家們一直認為外側的輻射帶更加「狂暴」，因為它會在地磁暴發期間發生劇烈震蕩起伏，這是對太陽活動強度以及地球磁場發生變化的一種響應。而相比之下，內側的輻射帶被認為相對比較平靜一些。但此次的最新研究顯示這樣的對比並沒有原先設想的那樣強烈。

內側的輻射帶通常來說存在大量的高能質子和低能電子成分，但在2015年6月的強烈地磁暴發事件之後，大量電子被推向了更加接近地面的高度上。藉助MagEIS設備的內置磁場設備，科學家們得以觀察到這一效應。該設備能夠根據不同的電荷和能量特徵區分不同的粒子。

克勞德皮爾表示：「當我們仔細處理這些數據並剔除其中的干擾信號之後，我們觀察到了我們此前從未見過的東西。這些結果正在徹底顛覆我們對於輻射帶原有的認識。現在，科學家們知道內層輻射帶基本上屬於一個低強度輻射區域。」

這就意味著，在這一區域運行的衛星將可能被設計的更加便宜，更加輕盈，因為它們在太空這一區域將會遭受的粒子轟擊強度並沒有我們原先設想的那麼強烈。

而這將讓新的探測計劃變得可能。蘇里·肯內卡爾（Shri Kanekal）是美國宇航局戈達德空間飛行中心的科學家，也是范·艾倫探測器項目組成員之一，他說：「這項發現開啟了從事先前無法進行的科學研究的新的可能性。比如說，我們現在將能夠查明在何種情況下這些電子會穿透這一內層區域，並觀察在更加強烈的地磁暴發會賦予這些電子更高的能量。」

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