范艾伦辐射带
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范艾伦辐射带,甜甜圈形状的高能带电粒子被困在高海拔在磁场的地球.这些区域是以詹姆斯·范·艾伦1958年,美国物理学家利用美国传输的数据发现了暗物质资源管理器卫星。
范艾伦带在赤道上空最为强烈,在两极以上实际上不存在。这两个区域之间没有真正的差距;它们实际上是逐渐合并的,带电粒子的通量显示出两个最大密度的区域。内部区域的中心距离地表约3000公里(1860英里)。最大密度的外部区域集中在高度大约1.5万到2万公里(9300到12400英里),尽管有人估计它距离地球表面有6个地球半径(约3.8万公里[23700英里])。
内范艾伦带主要由高能物质组成质子,能源超过30000000电子伏特.这些质子的峰值强度约为每秒20,000个粒子,从各个方向穿过一平方厘米的球形区域。认为内带的质子源于原子的衰变中子产生于高能宇宙射线从外面太阳系与地球上的原子和分子相撞大气.一些中子被从大气中弹射回来;当它们穿过这个区域时,有一小部分衰变变成质子电子.这些粒子沿着力的线沿螺旋路径运动地球磁场.当粒子接近任何一个磁极时,磁场强度的增加会使它们被反射出来。因为这个所谓的磁镜结果,粒子在磁极之间来回弹跳。随着时间的推移,它们与稀薄大气中的原子碰撞,导致它们从辐射带中消失。
外范艾伦带包含来自大气和太阳的带电粒子,后者主要由来自太阳的氦离子组成太阳风(稳定的粒子流发出从太阳).外带的质子能量比内带的质子低得多,它们的通量要高得多。外层带中能量最大的粒子是电子,其能量可达几亿电子伏特。
研究表明,强烈的太阳活动,如太阳活动日冕物质抛射,有时会使外层区域缩小,并在外层和内部区域之间产生第三个带电粒子流窜区。强烈的太阳活动还会导致范艾伦辐射带的其他破坏,而范艾伦辐射带又与极光和磁暴等现象有关。另请参阅极光;磁暴.