地球上空存在神秘保护层阻挡致命电子流

2014年12月02日09:45   新浪科技 微博    收藏本文     
科学家们在两层范艾伦辐射带之间的区域发现了第三个保护着地球的隐形保护层。科学家们在两层范艾伦辐射带之间的区域发现了第三个保护着地球的隐形保护层。
范艾伦辐射带中的粒子受到地球磁场的束缚,但与此同时也会随着太阳活动的增强和减弱而发生相应的膨胀和收缩。范艾伦辐射带中的粒子受到地球磁场的束缚,但与此同时也会随着太阳活动的增强和减弱而发生相应的膨胀和收缩。
丹尼尔·贝克教授表示:“这几乎让人想到星际迷航里面用来抵挡外星武器攻击的力场保护,而我们所看到的是一个抵挡这些危险电子流的隐形盾牌。”丹尼尔·贝克教授表示:“这几乎让人想到星际迷航里面用来抵挡外星武器攻击的力场保护,而我们所看到的是一个抵挡这些危险电子流的隐形盾牌。”
危险的高能电子长期以来对在轨道上工作的宇航员,卫星设备以及其他太空系统构成威胁。如果这些电子流大规模轰击地球,它们将可能造成电力设施故障,甚至显著地改变地球气候并提高患上癌症的几率。危险的高能电子长期以来对在轨道上工作的宇航员,卫星设备以及其他太空系统构成威胁。如果这些电子流大规模轰击地球,它们将可能造成电力设施故障,甚至显著地改变地球气候并提高患上癌症的几率。

  新浪科技讯 北京时间12月2日消息,据英国《每日邮报》报道,科学家们发现在距离我们地球上空大约7200英里(约1.16万公里)处有一个隐形的保护层,它阻挡着致命的电子流抵达地球表面,从而保护着地球上的生命。

  这些高能电子长期以来对在轨道上工作的宇航员,卫星设备以及其他太空系统构成威胁。如果这些电子流大规模轰击地球,它们将可能造成电力设施故障,甚至显著地改变地球气候并提高患上癌症的几率。

  但尽管科学家们知道存在着这样一个保护层,但他们一直对于这样一个保护层究竟是如何形成以及具体是如何运作的感到困惑不解。美国科罗拉多大学波尔多分校的教授丹尼尔·贝克(Daniel Baker)表示:“这几乎让人想到星际迷航里面用来抵挡外星武器攻击的力场保护,而我们所看到的是一个抵挡这些危险电子流的隐形盾牌。”

  这一保护层位于范艾伦辐射带内——这是围绕地球存在的两瓣巨大的甜甜圈形区域,其中充满高能电子和高能质子。范艾伦辐射带中的粒子受到地球磁场的束缚,但与此同时也会随着太阳活动的增强和减弱而发生相应的膨胀和收缩。

  范艾伦辐射带最早是在1958年被发现的,其结构包括内外两层,最外侧一直延伸到距离地球约4万公里的高空。就在去年,贝克教授领导的一个小组利用2012年发射升空的两个范艾伦探测器发现了第三个过渡性质的“贮藏环”区域。这一区域位于内外两层范艾伦辐射带之间,并且似乎会伴随空间天气活动的强弱出现或消亡。

  这一额外保护层可能起到了防止超快电子流突破地球防护层,进而深入地球大气的作用。贝克表示:“看起来这些电子几乎就是一头撞上了玻璃墙。真是一个谜一样的现象。”

  贝克教授的研究组此前一直认为那些以超过每秒10万英里(16万公里)的速度运行的高能电子最终会逐渐侵入地球高层大气。但现在他们发现,由于有这一层额外的隐形保护圈的存在,这些高能电子将几乎没有机会向下入侵。

  那么这样一个保护圈究竟是如何形成的?研究组也对多种可能性进行了考察,他们现在怀疑是否这一圈层的出现与地球磁场的磁力线有关。地球磁场的磁力线捕获并控制着地球附近空间的质子与电子,并让它们在地球的南北磁极之间来回运动。除此之外研究组也对人类在地球上的无电线发射情况进行了考察,看看是否可能是这些信号造成了高空电子流的散射,从而使它们无法进一步向下抵达地球。

  不过贝克小组的研究结果显示,这几种理论都无法对这一现象给出合理的解释。他说:“自然界憎恶突兀的改变,它一般总会采取某种机制使其变得更加平缓。因此我们预期应当会发现一些相对论性电子,一部分向内运行,另一部分向外运行。目前还不清楚这些缓慢,渐进进行的过程究竟是如何会在空间中的这一高度上产生这样一个截然而持续存在的边界层。”

  另外一种可能性则是所谓“等离子体层”,这是一个距离地面高度约960公里以上的区域,这是一个低温,带电粒子云的分布区域。或许正是这个区域造成了电子的反射与散射。

  贝克教授表示,其内在的机制可能是低频的电磁波造成了等离子体层的“扰动”。这种“扰动”在音频接收器中呈现的形式一般就是背景噪音。
不过,贝克教授也认为,除了等离子体层扰动的影响,他相信应该还存在其他机制在起作用。

  他说:“我想这里的关键是继续对这一区域进行详细的观察,由于有了范艾伦探测器的强大设备,我们现在也有能力这样做。不过,如果太阳发生日冕物质抛射(CME),我怀疑高能粒子仍然有可能会在一定的短时间内突破地球的防护层。”(晨风)

文章关键词: 电子流保护层高能粒子

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