Кольцевой ток, как долго думали, увеличивался и уменьшался со временем, но новые наблюдения показывают, что это верно о только некоторых частицах, в то время как другие частицы последовательно присутствуют. Используя данные, собранные Штормовым Экспериментом Состава Иона Исследований Радиационного пояса или RBSPICE, на одном из Исследований Ван Аллена, исследователи решили что высокоэнергетические протоны в кольцевом текущем изменении совершенно другим способом от низкоэнергетических протонов тока. Такая информация может помочь приспособить наше понимание и модели кольцевого тока – который является ключевой ролью космического пространства вокруг Земли, которая может затронуть наши спутники.
Результаты были изданы в Геофизических Письмах об Исследовании. «Мы изучаем кольцевой ток, потому что с одной стороны он ведет глобальную систему электрического тока и в космосе и на поверхности Земли, которая во время интенсивных геомагнитных штормов может нанести серьезные ущербы нашим технологическим системам», сказал ведущий автор относительно исследования Матина Гкиулиду, космический физик в Университете Джонса Хопкинса Прикладная Лаборатория Физики в Лорель, Мэриленд. «Это также изменяет магнитное поле в околоземном космосе, который в свою очередь управляет движением частиц радиационного пояса, которые окружают нашу планету. Это означает, что понимание динамики кольцевого тока действительно имеет значение в помощи нам понять, как радиационные пояса развиваются также».
Кольцевой ток находится на расстоянии приблизительно 6 200 – 37 000 миль (10 000 – 60 000 км) от Земли. Кольцевой ток, как предполагались, в начале 20-го века объяснил наблюдаемые глобальные уменьшения в поверхностном магнитном поле Земли, которое может быть измерено наземными магнитометрами.
Такие изменения наземного магнитного поля описаны тем, что назвало индекс Sym-H. «Ранее, государство кольцевого тока было выведено из изменений индекса Sym-H, но как оказалось, те изменения представляют динамику только низкоэнергетических протонов», сказал Гкайоулидоу. «Когда мы посмотрели на высокоэнергетические протонные данные из инструмента RBSPICE, однако, мы видели, что они вели себя совсем другим способом, и эти два населения рассказало совсем другие истории о кольцевом токе».Исследования Ван Аллена, начатые в 2012, предлагают ученым первый шанс в новейшей истории, чтобы непрерывно контролировать кольцевой ток с инструментами, которые могут наблюдать ионы с чрезвычайно широким спектром энергий.
Инструмент RBSPICE собирал подробные данные всех типов этих энергичных ионов в течение нескольких лет. «У нас должен был быть инструмент, который измеряет широкий энергетический ряд частиц, которые несут кольцевой ток, в самом кольцевом токе, в течение длительного периода времени», сказал Гкайоулидоу. Период одного года от одного из исследований использовался для исследования команды.
«После рассмотрения одного года непрерывных данных об ионе нам стало ясно, что есть существенный, постоянный кольцевой ток вокруг Земли даже в течение нештормовых времен, который несут высокоэнергетические протоны. Во время геомагнитных штормов улучшение кольцевого тока происходит из-за новых, низкоэнергетических протонов, входящих в околоземный регион.
Так попытка предсказать разовое штормом кольцевое текущее улучшение, игнорируя существенный существующий ранее ток похожа на попытку описать слона после наблюдения только его ног», сказал Гкайоулидоу.Джонс Хопкинс Прикладная Лаборатория Физики в Лорель, Мэриленд, построила и управляет Исследованиями Ван Аллена для Научного Управления Миссии НАСА.
RBSPICE управляется Технологическим институтом Нью-Джерси в Ньюарке, Нью-Джерси. Миссия – вторая миссия в Проживании НАСА Со Звездной программой, управляемой Центром космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, Мэриленд.