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一种创造土星辐射带的新方法

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-03-02浏览次数:1354

来自爱荷华大学BAS和GFZ德国地球科学研究中心的国际科学家团队发现了一种解释如何在土星周围形成辐射带的新方法。

在土星和其他行星(包括地球)周围,高能带电粒子被困在磁场中。在这里,它们形成一个靠近行星的环形区域,称为辐射带,例如围绕地球的范艾伦带,其中电子以接近光速的速度行进。

美国宇航局卡西尼号航天器收集的数据已经绕土星运行了13年,结合BAS计算机模型,为这些快速移动的电子设备的行为提供了新的见解。这一发现推翻了空间科学家对土星辐射带中加速电子向极端能量加速机制的公认观点。该团队的成果将于本周(11月29日星期四)在Nature Communications期刊上发表。

人们一直认为,在土星周围,电子被称为径向扩散的过程加速到非常高的能量,其中电子被反复推向行星,增加了它们的能量。另一种加速电子的方法是它们与等离子体波的相互作用,就像地球和木星和合唱波一样。在土星周围,合唱波被认为是无效的;然而,作者发现,在土星独特的环境中,另一种称为Z模式波的等离子体波是至关重要的。

据主要作者称,英国南极调查局的Emma Woodfield博士说:

“这项研究非常令人兴奋,因为土星周围辐射带中的高能电子一直被认为来自径向扩散。我们已经确定了制作以前未知的辐射带的不同方法。

“这项研究让我们更好地了解辐射带如何在太阳系中发挥作用,并有助于建模者更准确地预测地球上的空间天气,从而保护宇航员和卫星免受辐射危害。”

艾玛伍德菲尔德博士继续说道:

“土星为我们提供了丰富Z模式波浪的机会,并真正测试了这些波浪对大规模电子设备的作用。

“有些人认为行星只是通过开放空间的冷岩,但每个行星与太空中的粒子相互作用的方式是复杂,独特和精致的,研究它们可以告诉我们我们自己的行星和罕见的极端。事件偶尔会发生。“

GFZ德国地球科学研究中心的Yuri Shprits教授说:

“我认为了解系外行星的极端辐射环境至关重要。这些研究为我们提供了一个独特的机会来评估地理空间天气的潜在极端情况,并了解太阳系外行星周围的空间天气状况(系外行星)。“

该团队得出结论,Z模式波的电子加速比激发土星辐射带中的电子的径向扩散更快,并且这两种机制共同维持土星的辐射带。