2024年太陽風暴驚現地球新輻射帶，持續時間超乎科學家預期

2024年5月，一場20年來最強的太陽風暴不僅在佛羅裡達州等低緯度地區引發了極光，還在地球周圍形成了兩個新的輻射帶。這項發現由研究人員發表在《JGR太空物理學》二月刊上，揭示了這些臨時輻射帶的永續性，遠超科學家的預期。

地球原本被兩條永久性的範艾倫輻射帶所包圍，這些帶狀結構由太陽的高能質子和電子被地球磁場捕獲而形成。內層範艾倫帶位於地表上方約6,000至12,000公里之間，外層則位於25,000至45,000公里之間。兩者之間通常是一片被稱為「槽區」的空曠地帶，但在2012年，一場太陽風暴曾在此區域形成了一個持續約四周的臨時第三輻射帶。

2024年的太陽風暴同樣在槽區形成了新的輻射帶，但令人驚訝的是，這些帶狀結構的持續時間遠超以往。科羅拉多大學博爾德分校的空間科學家李新林表示：「這些輻射帶持續了數月，直到另一場更小的風暴擾亂了它們。」其中一條主要由電子組成的輻射帶持續了約三個月，而另一條以質子為主的輻射帶則可能持續近一年。

李新林及其團隊於2023年4月發射了一顆小型衛星，用於研究內層輻射帶的形成與行為。這顆衛星在執行一年後，於2024年4月突然停止工作。李新林表示：「我們仍無法確定具體原因，它就像進入了休眠狀態。」當太陽風暴發生時，他感到非常沮喪，因為衛星未能捕捉到這一現象。然而，令人意外的是，衛星在6月突然恢復運作，並清晰地記錄下了新輻射帶的存在。

這些長期存在的輻射帶可能對衛星和太空人構成威脅。許多前往地球同步軌道的衛星會先經過槽區，若遭遇額外的帶電粒子，可能超出其設計承受範圍。李新林指出，工程師未來必須考慮到額外輻射帶的可能性，以確保衛星和太空任務的安全性。

這項研究不僅揭示了太陽風暴對地球輻射環境的深遠影響，也為未來的太空探索提供了重要的警示。科學家們將繼續監測這些輻射帶的變化，以更好地理解其成因與影響。