地球辐射带

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地磁场俘获的带电粒子带。辐射带内的带电粒子是太阳风宇宙线与地球高层大气相互作用而产生的高能粒子。它们在地磁场的作用下,沿磁力线作螺旋运动并不断辐射出电磁波。1905年,斯托米根据极光观测曾经预言过它的存在。1958年,范爱伦分析人造地球卫星探测器的资料,于1959年证实它的存在,因此也称作范爱伦带。地球辐射带在地球磁层内,但只存在于一定磁纬地区的上空,而不存在于南北磁极和高磁纬地区的上空。

地球辐射带

辐射带分为:

(1)内辐射带:高度在1~2个地球半径之间,范围限于磁纬度±40°之间,东西半球不对称。西半球起始高度比东半球低,最高处可在9,000公里处开始。两半球都向赤道方面凸出。带内含有能量为50兆电子伏的质子和能量大于30兆电子伏的电子。

(2)外辐射带:高度在3~4个地球半径之间,起始高度为13,000~19,000公里,厚约6,000公里,范围可延伸到磁纬度50°~60°。外带比较稀薄。外带内的带电粒子的能量比内带小,但远远超过外大气层中粒子的热运动能。

被俘获的带电粒子实际上分布于整个地磁场,所以辐射带的界限并不分明,只是带内带电粒子的密度比其他区域大。辐射带中,内带的带电粒子数是相对稳定的,外带则变化较大,差别可达到100倍。一般来讲,在内带里容易测到高能质子,在外带里容易测到高能电子。

辐射带的范围和形状受地磁场的制约,也和太阳活动有关,在朝太阳的方向被太阳风所压缩。辐射带中的带电粒子数也同地磁场和太阳活动的变化有关。