天文学家以前曾在大太阳风暴之后探测到过临时的辐射带。 但是,以前的辐射带主要由电子组成,而这两个新太阳带的最内层还包括高能质子。新辐射带的发现由美国国家航空航天局(NASA)的科罗拉多内辐射带实验(CIRBE)卫星实现,并于 2025 年 2 月 6 日发表在《科学杂志》(Journal of Science)上。 该发现于 2025 年 2 月 6 日发表在《地球物理研究杂志》(Journal of Geophysical Research)。
新的辐射带似乎也比以前的持续时间更长。 以前的临时带持续了大约四周,而主要由电子组成的新带则持续了三个多月。 另一个带子也包括质子,它比电子带持续的时间要长得多,因为它处于一个更稳定的区域,不太容易受到物理过程的影响,这些物理过程会把粒子撞出轨道。
"这些是真正的高能电子和质子,它们进入了地球内部的磁场环境,"NASA范艾伦探测器前任务科学家、马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心研究科学家戴维-西贝克(David Sibeck)说,"有些可能会在这个地方停留很长一段时间。"
这些太阳带能停留多久取决于经过的太阳风暴。 大型风暴可以提供能量,将这些太阳带中的粒子撞出轨道,使它们螺旋式地飞入太空或坠落到地球上。 6 月底的一次风暴大大缩小了新电子带的规模,8 月份的另一次风暴几乎抹去了电子带的剩余部分,但仍有一小部分高能电子得以幸存。
立方体卫星机缘巧合地复活并取得了这一发现 这项新发现是由美国国家航空航天局的CIRBE卫星取得的,这是一颗鞋盒大小的立方体卫星,于2023年4月至2024年10月在低地球轨道上环绕地球磁极运行。 CIRBE卫星上搭载了一台名为相对论电子质子望远镜集成小实验-2(REPTile-2)的仪器--该仪器是美国宇航局范艾伦探测器上搭载的仪器的小型化升级版,该探测器于2013年首次发现了临时电子带。
在太空飞行了一年之后,立方体卫星出现了异常,并于2024年4月15日意外沉寂。 科学家们对错过 5 月份的太阳风暴感到失望,但还是依靠其他航天器提供了一些关于电子带的初步数据。 幸运的是,6 月 15 日,该航天器恢复了活力,重新开始测量。
"一旦我们恢复测量,我们就能看到新的电子带,这在其他航天器的数据中是看不到的。 虽然它提供了测量如此大事件影响的机会,但太阳风暴也增加了立方体卫星受到的大气阻力,导致其轨道过早缩短。 结果,立方体卫星于 2024 年 10 月脱离轨道。无论如何,我们非常自豪我们的小型立方体卫星能有这样的发现,"李说。
CIRBE由科罗拉多大学博尔德分校的LASP设计和建造,通过美国宇航局的立方体卫星发射计划(CSLI)发射。 该任务由美国宇航局的研究和技术太阳物理学飞行机会(H-FORT)计划赞助。