新研究揭示了范艾伦带的秘密

伯明翰大学领导的一项新研究向太空科学家提出了更好地了解危险的近地太空环境的挑战。这项研究代表了迈向新理论和新方法的第一步，将帮助科学家预测和分析太空中粒子的行为。它对理论研究以及空间天气预报等实际应用都有影响。

该研究重点关注近地空间中的两条高能粒子带，称为辐射带或范艾伦带。这些粒子被困在地球磁层内，可能会损坏经过地球磁层的卫星和航天器上的电子设备，并对宇航员构成风险。

几十年来，了解这些粒子的行为方式一直是物理学家和工程师的目标。自20世纪60年代以来，研究人员一直使用“拟线性模型”中包含的原理来解释带电粒子如何在空间中移动。

然而，在这项新研究中，研究人员发现了证据，表明标准理论可能不像之前假设的那样经常适用。这个由来自英国、美国和芬兰机构的16名科学家组成的团队探索了标准理论的局限性。拟线性理论的应用看似简单，但实际上根据太空中的科学测量将其集成到空间物理模型中是一个微妙的过程。本文详细分析了这一过程背后的挑战。

主要作者、伯明翰大学空间环境与无线电工程(SERENE)小组的OliverAllanson博士表示：“更好地了解这些粒子的行为对于解释卫星数据和理解基础物理至关重要。空间环境。”

参与这项研究的研究人员来自英国伯明翰大学、埃克塞特大学、诺森比亚大学、沃里克大学、圣安德鲁斯大学以及英国南极调查局。美国加州大学洛杉矶分校、爱荷华大学和新墨西哥州美国空军研究实验室;以及芬兰赫尔辛基大学。

该研究的下一步将包括基于这项工作的发现增强理论描述，然后可将其用于空间天气模型，以预测这些危险颗粒在近地空间中的行为。