南大西洋异常

2020-05-29 07:50:26

跳跃到导航跳跃搜索南大西洋异常(SAA)是地球内部的范艾伦辐射带最接近地球表面的区域,下降到200公里(120英里)的高度。这导致该地区高能粒子流量增加,并使在轨卫星暴露在高于正常水平的辐射中。

这种效应是由地球及其磁偶极子的非同心性引起的。SAA是地球磁场相对于理想化的地球中心偶极子磁场最弱的近地区域。

SAA的区域受地球磁场强度的限制,在海平面低于32,000毫微秒,[2]这相当于电离层高度的偶极磁场。[3]然而,场本身的强度作为梯度而变化。[2]:图1。

范艾伦辐射带围绕地球的磁轴对称,磁轴相对于地球的旋转轴倾斜约11°。地球的磁轴和旋转轴的交点不在地球的中心,而是在450到500公里(280到310英里)之外。由于这种不对称性,内范艾伦带在南大西洋上最接近地球表面,在那里它的高度下降到200千米(120英里),而在北太平洋上离地球表面最远。[4][5]。

如果地球的磁性是由一个小尺寸但强度很强的条形磁铁(磁偶极子)来表示的,SAA的变化可以通过将磁铁放置在不是赤道平面上,而是向北移动一小段距离,或多或少向新加坡的方向移动来说明。因此,在南美洲北部和南大西洋,新加坡的对角点附近,磁场相对较弱,导致对那里辐射带捕获的粒子的排斥力较低,因此这些粒子比其他情况下进入高层大气的程度更深。[6]。

SAA的形状会随着时间的推移而变化。自从1958年首次发现SAA以来,[7]SAA的南部界限大致保持不变,而向西北、北部、东北部和东部的长期扩张已被测量出来。此外,SAA的形状和粒子密度每天都在变化,最大的粒子密度大致对应于当地中午。在大约500亿公里(310百万英里)的高度,SAA横跨地理纬度−50°到0°,从−90°到+40°经度。[8]SAA的最高强度部分以每年约0.3°的速度向西漂移,在下面列出的参考文献中很明显。SAA的漂移速率非常接近地球核心和表面之间的自转差,估计每年在0.3°到0.5°之间。

目前的文献表明,自发现SAA以来,地磁场的缓慢减弱是导致SAA边界变化的几个原因之一。随着地磁场的持续减弱,内部的范艾伦带变得更接近地球,在给定的高度,SAA也相应增大。[需要引用]。

南大西洋异常对天文卫星和其他在几百公里高度围绕地球运行的航天器具有重要意义,这些轨道周期性地带着卫星通过异常,使它们暴露在几分钟的强辐射中,这是由内范艾伦带中被困的质子造成的。国际空间站以51.6°的倾角运行,需要额外的屏蔽来解决这个问题。哈勃太空望远镜在通过SAA时不进行观测。[9]宇航员也受到这一区域的影响,据说这是宇航员视野中出现特殊流星(膦)的原因,这种效应被称为宇宙射线视觉现象。[10]穿越南大西洋异常点被认为是2007年全球之星网络卫星故障的原因[11]。

帕梅拉实验在通过SAA时,检测到比预期高出数量级的正电子水平。这表明范艾伦带限制了地球上层大气与宇宙射线相互作用产生的反粒子。[12]。

美国国家航空航天局(NASA)报告称,当航天飞机飞行经过异常点时,现代笔记本电脑崩溃了。[13]。

2012年10月,附属于国际空间站的SpaceX CRS-1龙飞船在通过异常区域时遇到了暂时性问题。[14]。

SAA据信已经开始了一系列事件,导致日本最强大的X射线天文台日立被摧毁。这一异常瞬间使一种测向机制失效,导致卫星完全依赖不能正常工作的陀螺仪,之后它就会自行旋转分离。[15]。

^a b Pavón-Carrasco,F.Javier;de Santis,Angelo(2016年4月)。南大西洋异常:可能发生地磁逆转的关键。地球科学前沿。4.40.。密码:2016FrEaS.4.40便士。DOI:10.3389/feart.2016.00040.。

^Rao,G.S.(2010)。全球导航卫星系统:卫星通信要领。新德里:塔塔·麦格劳·希尔(Tata McGraw-Hill)。第125页。ISBN978-0-07-070029-1。

题名/责任者:Reflicalo/A.。(2015年12月)。四十年的漂移与SAA的更迭。美国宇航局戈达德航天中心。美国航天局/TM-2015年-217547,GSFC-E-DAA-TN28435。引用日记账需要|日记账=(帮助)。

威廉·J·布罗德(1990年6月5日)。地球上的倾盆大雨是太空中的大麻烦。“纽约时报”。

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Adriani,O.;Barbarino,G.C.;Bazilevskaya,G.A.;Bellotti,R.;Boezio,M.;等人。(2011年8月)。地磁捕获宇宙线反质子的发现。“天体物理学杂志快报”。737(2)。129年。Arxiv:1107.4882。密码:2011ApJ.737L..29A。DOI:10.1088/20418205737/2/L29.。

^Bergin,Chris(2012年10月19日)。龙享受国际空间站的逗留,尽管有一些小问题。美国宇航局太空飞行。

玛丽埃拉,月亮(2016年4月29日)。日本最强大的X射线卫星报废了。引擎小工具。

地球核心的磁性奥秘。BBC新闻。磁翻转部分包含了一段视频,展示了过去400年来南大西洋异常的生长和运动。