在地球上空大约500公里到58000公里的高空,有一个轮胎状的范艾伦辐射带,由地球磁场捕获宇宙射线和太阳风中的带电粒子形成。范艾伦辐射带甜蜜而忧伤:一方面它保护着地球生命免受高能粒子的致命伤害,因为它可以俘获太阳和其它天体向地球射来的高能粒子,让它们无法到达地面;但另一方面,辐射带内充满着高能粒子,可以毁损电子仪器,敲碎人体的DNA,让我们的太空之旅变得危险重重。

地球上4个偏僻地方的奇怪发现(地球上空有个巨大)(1)

那么这些有害的高能粒子是如何形成的呢?1958年,科学家们提出设想,起源于银河系的高能宇宙射线进入地球磁层后,与大气中的原子相撞,产生一个中子,其中一些中子会衰变成一个质子,一个电子和一个中微子,这个过程被称为宇宙线反照中子衰变(CRAND)。中子的绝大部分动量会分配给新产生的质子,被地球磁场捕获后,就成为了辐射带中高能质子的来源。

地球上4个偏僻地方的奇怪发现(地球上空有个巨大)(2)

2014年,这颗卫星作为CubeSat任务被发射到轨道上,测量范艾伦辐射带上的高能质子和电子通量,首次在内辐射带直接探测到了CRAND过程形成的高能电子。科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理学教授李新林认为,这一发现揭开了60年的未解之谜,证实了早先的设想,可以帮助科学家们更好地理解地球附近的太空环境及其影响。

地球上4个偏僻地方的奇怪发现(地球上空有个巨大)(3)

看来并不是所有的太空活动都昂贵和高大上,学生们用便宜的卫星就解决了六十年无解的谜团,联想到前段时间中国、印度及日本等国学生设计卫星并发射到太空的消息,世界已经变得越来越年轻,越来越太空了,总有一天,我们会自由地驰骋在广袤的宇宙空间。

这项研究本周三发表在《自然》杂志上。

,