Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

NASA-jeve sonde Van Allen razkrivajo dolgoročno obnašanje zemeljskega obročnega toka

Anonim

Nove ugotovitve, ki temeljijo na letni vrednosti opazovanj NASA's Van Allen Probes, so pokazale, da obročni tok - električni tok, ki ga prenašajo energijski ioni, ki obkrožajo naš planet - obnaša na precej drugačen način, kot je bilo prej razumljeno.

oglas


Tokovi obroča so že dolgo mislili, da vosek in čas sesanja, vendar nove ugotovitve kažejo, da to velja samo za nekatere delce, medtem ko so ostali delci prisotni dosledno. Z uporabo podatkov, zbranih z eksperimentom ionske sestave Storm Probes Ion Composition, ali RBSPICE na eni izmed Van Allenovih sond, so raziskovalci ugotovili, da se visokonergijski protoni v obročnem toku popolnoma spreminjajo od tokovnih nizkoenergetskih protonov . Takšne informacije lahko pomagajo prilagoditi naše razumevanje in modele obročnega toka - kar je ključni del vesoljskega okolja okoli Zemlje, ki lahko vpliva na naše satelite.

Ugotovitve so bile objavljene v Geophysical Research Letters. "Raziskujemo obročni tok, ker na eni strani vozi svetovni sistem električnih tokov v vesolju in na površini Zemlje, ki lahko pri intenzivnih geomagnetnih nevihtah povzroči hude poškodbe našim tehnološkim sistemom", je dejal glavni avtor študije Matina Gkioulidou, vesoljski fizik na Laboratoriju za primenjenu fiziku Johns Hopkins u Laurelu, Maryland. "Prav tako spreminja magnetno polje v bližnjem Zemljinem prostoru, kar spremlja gibanje delcev sevalnih pasov, ki obkrožajo naš planet. To pomeni, da je razumevanje dinamike obročnega toka resnično pomembno, saj nam pomaga razumeti, kako se razvijajo sevalni pasovi tudi. "

Obročni tok leži na razdalji približno 6.200 do 37.000 km (od 10.000 do 60.000 km) od Zemlje. V začetku 20. stoletja smo hipotezo obročnega toka pojasnili, da pojasnimo opaženo globalno zmanjšanje površinskega magnetnega polja Zemlje, ki ga lahko merimo z zemeljskimi magnetometri. Takšne spremembe zemeljskega magnetnega polja so opisane s tem, kar imenujemo indeks Sym-H. "V preteklosti je bilo stanje obročnega toka izvedeno iz variacij indeksa Sym-H, a se je izkazalo, da te spremembe predstavljajo dinamiko le nizkoenergetskih protonov, " je dejal Gkioulidou. "Ko smo preučili podatke o visokonapetostnih protonih iz instrumenta RBSPICE, smo videli, da se obnašajo na drugačen način, obe populaciji pa sta povedala zelo različne zgodbe o trenutnem obroču."

Van Allen Probes, ki se je začel leta 2012, ponujajo znanstvenikom prvo priložnost v zadnji zgodovini, da neprekinjeno spremljajo obročni tok z instrumenti, ki lahko opazujejo ione z zelo široko paleto energij. Instrument RBSPICE je za več let zajemal podrobne podatke o vseh vrstah teh energijskih ionov. "Morali smo imeti instrument, ki meri dolgo življenjsko dobo delcev, ki nosijo obročni tok, v samem obročnem toku, " je dejal Gkioulidou. Za raziskavo ekipe je bilo uporabljeno obdobje enega leta od ene od sond.

"Po pregledu enega leta podatkov o neprekinjenem ionu nam je postalo jasno, da je v času neviht, ki ga prenašajo visokonapetostni protoni, prisoten znaten, obstojni obročni tok okoli Zemlje. Med geomagnetnimi nevihtami je povečanje tok obroča je posledica novih, nizkoenergijskih protonov, ki vstopajo v območje blizu Zemlje. Tako poskušajo napovedati trenutno povečanje toka obroča, medtem ko ignorirajo pretežni obstoječi tok, je, kot da bi poskusil opisati slona, ​​ko je videl le noge, "Je rekel Gkioulidou.

Laboratorij za uporabno fiziko Johns Hopkins v Laurelu v Marylandu je zgradil in upravljal Van Allenove sonde za NASA-jev Direktorat za znanost. RBSPICE upravlja Inštitut za tehnologijo New Jersey v Newarku, New Jersey. Misija je druga naloga v programu NASA Living with a Star, ki jo upravlja NASA-ov Goddard Space Flight Center v Greenbeltu v Marylandu.

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih je predložil Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Matina Gkioulidou, A. Ukhorskiy, GD Mitchell, LJ Lanzerotti. Časovna dinamika trenutnih protona obroča: Posledice za dolgoročni energetski proračun v notranji magnetosferi . Geofizikalne raziskave Letter, 2016; DOI: 10.1002 / 2016GL068013