NASA立方体卫星发现2024年5月太阳风暴后形成的新辐射带

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。