基于澳门科学一号卫星的地面人工甚低频波台站导致的南大西洋异常区内辐射带电子“峰”观测

作     者：孙翌馨 刘鹰 宗秋刚 郝以鑫 邹鸿 叶雨光 

作者机构：北京大学空间物理与应用技术研究所 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室 Max Planck Institute for Solar System Research 

出 版 物：《中国科学:地球科学》 (Scientia Sinica(Terrae))

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：070802[理学-空间物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42230202) 国家自然科学基金项目(42404171)资助 国家重点基础研究发展计划重大项目(2021YFA0718600) 中国博士后科学基金项目(2023M730035) 

主　　题：南大西洋异常区 辐射带 电子沉降 甚低频波台站 波粒相互作用 

摘      要：南大西洋异常区是近地空间中的一个特殊区域,其磁场较弱,能量粒子通量较高.低地球轨道卫星经过此处时面临的空间天气较为恶劣.研究表明,澳大利亚地面甚低频波台站NWC可以改变内辐射带电子投掷角.这些被散射的电子进入漂移损失锥,在南大西洋异常区外形成局地通量极大值,即“峰(wisp),在南大西洋异常区内形成通量局地通量极小值,即“谷(rift-valley).本研究使用澳门科学一号卫星数据,发现在南大西洋内部也可以观测局地通量最大的“峰.得益于澳门科学一号卫星上的中能电子谱仪,我们可以全面地测量低地球轨道处电子的完整投掷角分布.本文认为,南大西洋异常区内的“峰来自于漂移损失锥外特定投掷角区域内的电子.这一“峰在前人模型中曾有预测,但由于其特殊投掷角分布范围而无法在从前的卫星观测中得到确认.本文进一步区分了沉降和捕获电子成分,基于二者的比值计算出大约2%～5%的捕获电子在地面甚低频波台站的影响下损失.本文结果补全了地面甚低频波台站散射能量电子投掷角的过程,并定量估计了其效应.