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    地球輻射帶位置與磁層

    2016/9/22 15:16:37

    這兩條地球輻射帶對稱于地球赤道排列,且只存在于低磁緯地區上空。內輻射帶的中心約在1.5個地球半徑,范圍限于磁緯±40°之間,東西半球不對稱,西半球起始高度低于東半球,帶內含有能量為50兆電子伏的質子和能量大于30兆電子伏的電子。外輻射帶位于地面上空約2~3個地球半徑處,厚約6000公里,范圍可延伸到磁緯50°~60°處,其中的帶電粒子能量比內帶小。一般說來,在內輻射帶里容易測得高能質子,在外輻射帶里容易測得高能電子。地球輻射帶是空間探測時代的第一項重大天文發現。1992年2月初,美國和俄羅斯的空間科學家宣布,他們發現了地球的第三條輻射帶。新輻射帶位于內外范艾倫帶當中的位置,是由所謂的反常宇宙線——大部分是丟失一個電子的氧離子構成的。
    地球輻射帶與磁層

    20世紀初有人提出太陽在不停地發出帶電粒子,這些粒子被地球磁場俘獲,在地球上空形成一個帶電粒子帶。50年代末60年代初,美國科學家范·艾倫(JamesAlfredVanAllen)根據宇宙探測器探險者1號、3號和4號的觀測,證明了帶電粒子帶的存在。地球輻射帶分為兩層,形狀有點像是砸開成兩半的核桃殼。離地球較近的輻射帶稱為內輻射帶,較遠的稱為外輻射帶,也分別稱為內、外范·艾倫帶。輻射帶從四面把地球包圍了起來,而在兩極處留下了空隙,也就是說,地球的南極和北極上空不存在輻射帶。最近兩年有消息說,美國和俄羅斯的天文學家在內外輻射帶之間又發現了第三條輻射帶。過去人們一直認為地球磁場和一根大磁棒的磁場一樣,磁力線對稱分布,逐漸消失在星際空間。人造衛星的探測結果糾正了人們的錯誤認識,繪出了全新的地球磁場圖象:當太陽風到達地球附近空間時,太陽風與地球的偶極磁場發生作用,把地球磁場壓縮在一個固定的區域里,這個區域就叫磁層。磁層像一個頭朝太陽的蛋形物,它的外殼叫做磁層頂。地球的磁力線被壓在"殼"內。在背著太陽的一面,殼拉長,尾端呈開放狀,磁力線像小姑娘的長發,"飄散"到二百萬千米以外。磁層好像一道防護林,保護著地球上的生物免受太陽風的襲擊。地球的磁層是個非常復雜的問題,其中許多物理機制需要進一步的研究和探討。最近十年,科學家已經把磁層的概念擴展到其它的一些行星,甚至發現宇宙中的中子星、活動星系核電具有磁層結構的特征。
    地球輻射帶的發現者

    美國著名天文學家、地球物理學家J.A.范艾倫,1914年9月7日出生于艾奧瓦州的一位律師家庭。1936年獲愛奧瓦大學理科碩士學位,1939年獲博士學位。1951年任艾奧瓦大學物理系主任。

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