光速|地球附近发现有看不见的物质,以接近光速的速度飞行,它是什么?

当您抬头仰望万里无云的天空时 , 一定觉得很空旷 , 白天除了蔚蓝色的天空 , 其他什么也看不见 , 夜晚除了星星和月亮 , 再也没有其他的任何东西了 , 但事实上并非如此 , 探测器在地球附近发现了一些肉眼看不见的物质 , 以接近光速的速度在飞行 。
光速|地球附近发现有看不见的物质,以接近光速的速度飞行,它是什么?
文章插图

肉眼却无法看到 , 这对我们来说非常可惜 , 它们究竟是什么呢?我就不再卖关子了 , 它们就是来自太阳风中的高速电子 , 来到地球附近后 , 速度突然变得接近光速 , 比普通电子速度要快得多 。
最近 , 德国地球科学中心的空间物理学家Hayley Allison发现了一种匪夷所思的自然现象 , 在太阳风暴期间 , 地球附近有时候会出现一些接近光速的电子 , 能量极高 。
光速|地球附近发现有看不见的物质,以接近光速的速度飞行,它是什么?
文章插图

让研究人员无法理解的是 , 并不是每一次太阳风暴的到来 , 地球附近都会出现接近光速的电子 , 只有当范艾伦辐射带辐射带中的等离子体已经消耗一空的时候 , 太阳风暴中的电子才能达到接近光速的速度 。
什么是范艾伦辐射带 , 我们来了解一下 , 范艾伦辐射带是地球磁场捕获太阳风中带电粒子的区域 , 而接近光速的电子就飞行在这片区域中 。
光速|地球附近发现有看不见的物质,以接近光速的速度飞行,它是什么?
文章插图

范艾伦辐射带分为两层 , 它们就像是两个同心的“甜甜圈” , 甜甜圈的中心就是我们的地球 , 内层从距离地面640到9600公里 , 外层从距离地面13500到58000公里 。
不要怕 , 高速电子对我们的日常生活不会造成任何影响 , 因为还没有达到地面就已经消失了 , 最多就是在夜空中增加一道亮丽的奇观 , 千变万化的北极光 。 但是高速电子会影响到轨道卫星 , 因为大多数卫星都放置在海拔2000公里的轨道上 。
光速|地球附近发现有看不见的物质,以接近光速的速度飞行,它是什么?
文章插图

由于电子速度极高 , 即使大多数轨道卫星拥有最好的辐射防护层 , 但接近光速的电子能轻松穿透航天器 , 其电荷也会破坏轨道卫星内敏感的电子设备 , 严重的时候让卫星失控 , 这就是人类研究范艾伦辐射带的意义所在 。
为了研究范艾伦辐射带中的超速电子 , 2012年8月30日 , 美国NASA发射了范艾伦探测器 , 探测器多次记录了太阳风暴 , 太阳风和辐射使地球磁层受到震动 , 地球电场和磁场的波动 , 会对电子起到加速作用 , 就像冲浪者使用水波来加速一样 。
【光速|地球附近发现有看不见的物质,以接近光速的速度飞行,它是什么?】光速|地球附近发现有看不见的物质,以接近光速的速度飞行,它是什么?
文章插图

研究结果表明:电子可以在地球磁场波动中吸收大量能量 , 增加飞行速度 , 因此只要范艾伦辐射带中等离子环境的条件达到 , 那么电子就可以迅速地局部加速到接近光速的速度 。
这的确是一种神奇的现象 , 可惜的是我们肉眼无法看到 , 看来只能依靠想象来补充一下肉眼看不到的东西了 。 更有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号:有趣探索


    推荐阅读