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在我们的行星表面上方数千英里处,电子靠近光速。这些电子可以在不到五分钟的时间内穿过地球,但也可能变得危险,并且在极端情况下甚至可以摧毁卫星甚至伤害宇航员。然而,大多数情况下,我们的装备和宇航员可以安全地休息,因为科学家已经发现了什么被称为无形的屏障或屏障,位于范艾伦辐射带的边缘内,对相对论电子来说是难以穿透的。因此,尽管它们的能量很强,但电子距离地球表面不到11,000公里。

屏蔽了伤害的方式

带电气体粒子与地球辐射带相互作用,形成对抗相对论电子的屏障。图片来源:麻省理工学院

这一发现是基于美国宇航局的VanAllen探测器-双胞胎工艺品收集的数据,这些工艺品在范艾伦辐射带的恶劣环境中运行。这些带可以被看作是地球周围的高能带电粒子的一个大圆环,被地球的磁场所困。它们从大约650公里(内环)延伸到地球上方65,000公里(外环)。两条带的存在,有时被认为是不同强度的单一带,通过发射1957年至1958年国际地球物理年期间发送的第一颗美国地球卫星ExplorerI获得的信息得到证实。这些皮带以美国天体物理学家詹姆斯·A·范·艾伦(JamesA.VanAllen)的名字命名,他首先预测了这些皮带,然后首先解释了探索者卫星的发现。

“这是一种非常不寻常的,非同寻常的,明显的现象“麻省理工学院海斯塔克天文台副主任约翰福斯特说。“这告诉我们的是,如果你将一颗卫星或一个轨道空间站与人类一起停在这个难以穿透的屏障内,你会发现它们的寿命要长得多。这是一个很好的事情要知道。“

20个月以来收集的数据表明,对于超相对论电子来说,这是一个”非常尖锐“的屏障,因为它们破坏了潜在的破坏性电子。奇怪的是,即使在超过电子爆炸的时期,太阳风暴向前移动,这个屏障也保持稳定。麻省理工学院的研究人员试图找出保持这种屏障的原因并考虑了几种可能性,包括地球磁场的影响和地面无线电的传输。

辐射的剖面模型带有2个RBSP卫星的皮带穿过它们。辐射带是环绕地球的两个环形区域,高能粒子(主要是电子和离子)被地球的磁场捕获。这种辐射是太空中的一种“天气”,类似于地球上的天气,可能影响我们技术的性能和可靠性,并对宇航员和宇宙飞船构成威胁。图片:美国国家航空航天局

首先,研究人员将南大西洋异常分析看作是地球磁场的一个补丁,就在南美洲,那里的磁场强度比磁场强度低30%。任何其他地区。理由是,如果地球的磁场确实对石头负责然后,进入的电子应该更深地进入地球的大气层并沉入洞中。没有这样的东西,杀手电子停留在行星表面上方11,000公里处。远程,极低频(VLF)无线电传输可以泄漏到高层大气中,但经过仔细检查,研究人员发现这些只能偏转中等能量水平,对能量密集的相对论电子几乎没有屏蔽。

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