2026 / 05 / 22
PA集团官网-美科学任务聚焦地球隐形“粒子甜甜圈”—新闻—科学网

科技日报北京5月5日电(记者张梦然)据美国国度航空航天局(NASA)官网最新动静,该局正式公布一项名为“风暴期氧离子环电流成像演化”(STORIE)的全新科学使命,将聚焦地球周围一个持久未被彻底展现的隐形布局——环电流。这个由带电粒子组成的巨年夜“甜甜圈”状区域,虽不成见,却深刻影响着地球的空间情况及人类科技体系。而STORIE将慢慢拼合出环电流的全世界动态图象,为构建更靠得住的近地空间防护系统提供支撑。

地球环电流是位在范艾伦辐射带内侧的一个环形带电粒子区域,其形态近似甜甜圈,与外层辐射带于空间上有部门堆叠,但粒子能量更低。它由沿相反标的目的流动的正、负带电粒子构成,形成的电流强度变化直接瓜葛到地球怎样应答太阳风暴的打击。于强太阳勾当时期,环电流的猛烈扰动可激发磁暴,致使地面电网过载、输油管道腐化、卫星导航旌旗灯号掉准甚至提早坠落等。只管其影响深远,但因为粒子自己不发光且受地球紫外线滋扰,传统不雅测手腕难以清楚捕获其全貌。

以往近似使命多采用“自上而下”的俯视视角,易受地球倒映紫外光滋扰,特别于赤道区域分辩率有限。STORIE则采纳立异性的“由内而外”不雅测计谋,仪器安装在空间站外部,违向地球、面向深空举行扫描。这一视角有用避开地球光明滋扰,专注在探测从环电流中逃逸的高能中性原子。这些原子原本是环电流中的带电粒子,于与地球高层年夜气碰撞得到电子后变为电中性,从而摆脱磁场束厄局促飞向太空。STORIE经由过程阐发这些逃逸原子的速率、标的目的与能量漫衍,反向重构环电流的三维布局与动态演化。

这次使命的一年夜科学冲破点于在追踪环电流粒子的来历。持久以来,学界对于环电流的重要物资来历存于争议:一方认为来自太阳风的直接注入,另外一方则认为重要来自地球年夜气层离子的外流。STORIE的要害上风于在其对于氧离子的高敏捷度探测。因为太阳风中险些不含氧元素,若不雅测到年夜量氧离子,便可证实环电流的主要“燃料”源自地球年夜气。这一机制近似在判定湖泊水源——是来自远方的不变河道(太阳风),还有是当地降雨会聚(年夜气离子)。明确来历将有助在改良空间气候预告模子。

STORIE仪器今朝已经安装于由美国太空军与NASA互助的太空测试规划休斯顿11载荷上,待搭乘SpaceX第34劣货运补给使命前去国际空间站,并部署在国际空间站试验舱外侧,开展为期6个月的不雅测。

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