研究发现超快电子雨 卫星和航天器等受威胁

研究发现超快电子雨 卫星和航天器等受威胁
文章图片
科学家发现了落入地球的超快电子雨的成因 。 超快电子雨对地球轨道上空的飞船、卫星的运作和宇航员的健康构成很大的威胁 。
据报导 , 3月25日发表于《自然·通讯》(NatureCommunications)期刊的一份研究揭示了这种超快电子雨的一种来源 。
加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员在他们制作的ELFIN低空轨道卫星数据内发现了这种电子雨 。 ELFIN是小型立方体卫星 , 每个只有一个方形长条面包那么大 , 该校的研究人员一共制作了两个 。
研究发现超快电子雨 卫星和航天器等受威胁
文章图片
在ELFIN卫星探测到电子雨后 , 研究人员也分析了美国宇航局(NASA)西弥斯(Themis)太空观测器的数据 。 这相当于得到从远处观测这些电子雨的数据 。 结果发现 , 是一种名为电啸波(whistlerwave)的机制导致了电子雨的发生 。
研究发现超快电子雨 卫星和航天器等受威胁】一般情况下 , 来自太阳风的带电粒子被地球磁场捕获后 , 会在地球的北极和南极之间的上空来回活动 。 美国物理学家詹姆斯·范·艾伦发现了这样的规律 , 所以这种运动线路被命名为范艾伦辐射带(VanAllenbelts) 。
然而有的时候 , 这些辐射带内会产生电啸波 , 导致电子的能量更大、运动速度更快 。 此时 , 电子很可能会脱离范艾伦辐射带 , 而落入大气层 , 产生电子雨 。
研究发现超快电子雨 卫星和航天器等受威胁
文章图片
这些电子雨也会引发极光 , 但是更严重的问题是 , 它们对卫星、太空探测器和在近地轨道上工作的宇航员构成很大的威胁 。
太阳风带来的粒子如果突破地球磁场的防护层 , 进入地球的环境 , 会给地面环境造成很多意外的风险 。 比如 , 以前太阳风暴甚至引爆了一些战争时期埋在海下的地雷 。
研究发现超快电子雨 卫星和航天器等受威胁
文章图片
现有的太空天气观测技术还没有把电子雨的情形考虑在内 。 这份研究提出了关注电子雨威胁的重要性 。
研究人员表示 , 电啸波还会严重影响大气层的化学组成结构 。 如果卫星、太空观测器正好穿过一片电子雨 , 还可能造成现在未知的后果 。