对隐形 - 但强大的 - 粒子的新理解

van allen belts两个巨大的辐射甜甜圈

一个艺术家的描述与辐射的两个巨大甜甜圈的剖面部分,称为范艾伦布尔茨,环绕地球。信贷:美国宇航局/戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室

微小的带电电子和质子可以损坏卫星和改变臭氧的臭氧揭示了奥塔哥大学科学家的一些奥秘。

在一项研究中,发表在地球物理研究字母,该组看着带电粒子与一种被称为“amic”的无线电波相互作用 - 在地球的辐射带中产生的波浪(无形的带电粒子的无形环绕地球)。

物理署的领导作者Aaron Hendry博士表示,了解这些波浪如何影响带 - 这充满了昂贵和重要的卫星 - 以及地球的气候。

“就像地球的大气层一样,地球的磁极 - 地球周围的地区,我们的磁场比太阳更强大 - 有时会经历强烈的”风暴“,或高活动时期。这些暴风雨可能对辐射带中的颗粒数量造成重大变化,并且可以加速其中一些速度,使其成为我们卫星的危险。了解这些粒子中有多少,以及他们移动的速度有多快,对我们来说非常重要,因此我们可以确保我们的卫星继续工作。

“辐射带内的活动有时会导致这些颗粒的轨道改变。如果这些变化会使粒子足够低,可以达到地球的高层大气,它们可以击中密集的空气,失去所有能量并从轨道上掉下来。

“众所周知,EMIC波能够引起这些变化并驱动辐射带的颗粒的损失。除了引起美丽的灯光显示器,我们称之为极光,颗粒的雨也会导致复杂的化学变化对又可以造成小的大气层,而是重要的,但重要的是,在大气中存在臭氧的量。

“虽然这些变化很小,但了解他们对妥善了解大气的化学作品的效果是非常重要的,随着时间的推移如何变化,以及它在气候中的影响,”亨德里说。yabovip2021

为他们的最新学习,研究人员使用来自GPS卫星的数据来查看有多少电子EMIC波可以敲入地球的大气层。

辐射带中的一般规则是在速度较慢,您有更多的电子。因此,如果EMIC波相互作用的最小速度降低,则会有很多电子与波相互作用。

经过looking at data from satellites that monitor how many electrons there are in the radiation belts and how fast they’re going, the researchers have been able to show that you can see the number of electrons in the radiation belts go down significantly when EMIC waves are around.

“令人兴奋的是,我们也看到了在速度下显着低于当前的”接受“最小速度的速度的变化。这意味着EMIC可以影响比我们以前认为可能的更大数量的电子。显然,我们需要重新考虑我们如何建模这种互动,以及它在辐射带上的影响。辐射带上有很多电子,因此能够敲入足够的气氛以使明显的变化非常出色。

“这表明我们需要在我们考虑辐射带如何随时间变化时,以及辐射带的变化如何影响地球上的气候时,我们需要考虑这些EMIC波。”

Dr. Hendry says the impact of EMIC-driven electrons on atmospheric chemistry is not currently being included by major climate models, which try to predict how the Earth’s climate will change over time, so making sure this process is understood and included in these models is very important.

“与人类对气候的影响相比,这种变化非常小,但我们需要了解整个画面,以便正确理解一切都适合在一起。”

参考:“来自GPS观测的子MEV EMIC驱动的被困电子磁通量辍学的证据”由A.T. Hendry,C.J.Rodger,M.A.Clilverd和S.K.Morley,4月2021年4月18日,地球物理研究字母
DOI:10.1029 / 2021GL092664

1条评论论“对隐形 - 但强大 - 粒子的新了解”

  1. ......如果可以使用这些粒子粉碎它们并弄清楚......

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