圣彼得堡国立大学的科学家们发现在人口稠密的卫星轨道附近的空间子风暴中高能带电粒子的通量有所增加
圣彼得堡国立大学的物理学家们与南方科技大学(中国深圳)和地球物理和行星物理研究所(美国加利福尼亚州)的同事们一起对空间子风暴期间带电粒子注入的过程进行了详细模拟,特别是发现这种粒子的最大注入发生在地球赤道以上区域的地球静止轨道上。该研究是在俄罗斯联邦科学和高等教育部大型基金项目框架下建立的圣彼得堡国立大学臭氧层和高层大气研究实验室中进行的。
喷射是指在地球辐射带外部的带电粒子流动显著,短期的局部增加,这发生在地球最近的近地空间,通常含有高能质子和电子的高通量。喷射的发生是由于这些带电粒子从磁层尾部(位于地球夜间一侧的长羽流)快速转移到内磁层中,在转移过程中经历显着的加速。喷射通过在磁层尾部以20-30地球半径的距离产生的快速喷射流发生。
该研究得到俄罗斯科学基金会资助,其成果发表者下发表在JGR: Space Physics(空间物理学)。
值得注意的是,根据科学家的观察,射流的强度和穿透力在磁层亚暴期间特别强烈地增加。磁层亚暴是近地空间中的扰动,与磁层尾部电流层的部分破坏和累积磁能的快速释放有关。
除了喷射补充地球外部辐射带的事实之外,喷射期间高能电子的急剧增加导致卫星系统功能的破坏。除其他重要后果外,在亚风暴中将高能电子沉淀到高纬度地区的大气中尤为重要,因此无线电通信中断,卫星导航受到影响,对平流层臭氧状态的长期后果以及对气候的影响是可能存在的。这些斑点是由喷射引发的,与它们密切相关。
这项工作的基础是基于足够的(在物理学中)和现实的(在初始配置中)自洽模型进行计算。该模型表明,我们正确地再现了注射的强度以及注射和相关斑点的主要已知动态特征。 卫星数据证实了该模型的有效性。
臭氧层和大气高层研究实验室的工作人员,圣彼得堡国立大学教授(地球物理学教研室)维克多·谢尔盖耶夫
模型表明,高能电子通量的最大增加发生在喷射流的头部。带电粒子的最大流动被定位在地球静止轨道附近——一个距离地球半径为6.6的圆形轨道穿过地球赤道。根据这位科学家的说法,这使得该地区在空间天气方面成为磁层中独特的领土。
先前进行了子粒子对粒子喷射的影响的计算,但是,为了描述内磁层中等离子体射流的产生和减速,它们是粗略的,并且不包括能量粒子本身的自洽描述。新模型考虑了粒子的磁漂移和其他重要参数。这个模型使我们能够看到喷射是如何形成的,它是如何转变为地球周围漂移的粒子云,以及它们向电离层产生什么样的降水。
此前,该实验室的工作人员研究臭氧层和高层大气的圣彼得堡国立大学发现,在地磁暴期间白天高达四分之一的臭氧所包含的高度约75公里的极地中。
圣彼得堡国立大学是俄罗斯第一所大学,成立于1724年1月28日(2月8日),当时彼得一世颁布了关于建立大学和俄罗斯科学院的法令。今天,圣彼得堡国立大学是世界一流的科学、教育和文化中心。2024年,圣彼得堡大学将迎来300周年校庆。
周年校庆的活动计划在圣彼得堡国立大学300周年校庆活动组委会会议上得到批准,该会议由副总理德米特里·车尔尼申科举主持。校庆活动中还包括以圣彼得堡国立大学为小行星命名以示纪念,发行有特殊设计的银行卡,发行纪念俄罗斯历史上第一所大学的邮票,为俄航的飞机作特殊标志等等。除此之外,我校还推出了致力于即将到来的校庆的网站,上面有关于杰出校友、科学成就以及校庆准备细节的信息。