风云二号卫星空间环境监测器

风云二号卫星空间环境监测器由空间高能粒子探测器和太阳X射线探测器两台单机组成, 运行在地球同步轨道高度, 能够提供实时的太阳耀斑监测和质子事件监测. 风云二号空间环境监测器是国内第一套天基太阳质子事件监测警报系统, 在23周太阳活动峰年期间基本监测到所有的质子事件, 并通过分析实时监测的耀斑X射线辐射特征, 多次成功地开展了太阳质子事件警报服务. 风云二号空间环境监测器也是国内第一次进行地球同步高度的空间环境探测, 发现地球同步高度粒子变化的一些基本特征, 包括粒子通量的昼夜周期变化; 在太阳和地磁宁静时, 能量大于1.4 MeV电子通量在10~2×10²/cm²×s×sr之间变化, 能量大于1 MeV的质子通量在6×10²~8×10³/cm²×s×sr之间变化.     

揭开太阳秘密

万物生长靠太阳,有太阳才有生命起源.空气、水、太阳三结合成为生命生长的自然环境,有水有空气没有太阳是不能生长的,假如地球没有太阳照耀,地球表面温度就会是零下100℃,任何生命都不能生长.太阳是生命之神,它每天发出的万丈光芒和巨大热量究竟有多大不能计算,无法比拟.假如地球上没有泥土沙石,全是煤炭而且整个地球都在燃烧,发出的热量与太阳发出的热量相比还要小好几倍.太阳发出的巨大热源靠什么产生呢?这是最关键的问题.宇宙中星星、月亮、地球、太阳无非是泥土沙石为主体,难道金星是金矿,木星是木头,水星是冰和水,土星是泥巴,火星是煤炭在燃烧?肯定不可能.太阳不是泥土沙石构成全是核原料,核原料必须够纯度,必须有物理反应才能发出巨大热量,是神仙在太阳上进行核反应?就算是核反应发出巨大热量,核反应光照到人体是伤害致命的,就算是核反应也不能持久不灭,肯定不是核反应产生的太阳能量.     

强朗缪尔湍动与太阳质子电子事件

在空间探测中,太阳质子事件都伴生非相对论性电子,却常有观测到电子流而无质子成分的纯电子事件.纯电子事件中,电子流量比通常电子事件低一个量级左右.荷电粒子会因为与强朗缪尔湍动的相互作用而得到加速,经过理论推导发现电子和质子能否得到加速与朗缪尔湍动强度有关.代入日冕活动区物理量的典型值,计算发现正是由于质子和电子的加速条件对朗缪尔湍动强度的要求不同而产生了上述现象.     

地球磁场中任意投掷角的带电粒子运动轨迹

磁暴和亚暴过程中等离子体片带电粒子的注入严重影响了地球空间环境,导致环电流的增强或衰减,形成质子极光,影响中高层大气的物理化学过程。本研究利用UBK方法计算了穿越子夜(MLT=0)不同能量和投掷角的质子和电子漂移轨道,分析了粒子的来源区域和后续轨道特征。研究结果表明,穿过L=7的投掷角为90°的质子,能量低于~2keV时会逆时针绕地球作漂移运动,能量高于~4keV时则会顺时针绕地球作漂移运动。能量高于15keV的质子的漂移轨道形成闭合轨道。穿过L=7的投掷角为90°的电子均绕地球逆时针漂移,且能量高于5keV时形成闭合轨道。穿过L=4的质子,除了10keV左右的质子,轨道都呈现闭合状态,说明从等离子片来的10keV左右的质子可以更靠近地球;穿过L=4的电子都处在闭合轨道上。投掷角越小的质子越偏向于向晨侧运动,能量越高的质子受投掷角变化影响越小,投掷角的变化对电子的轨道几乎没有影响。Kp指数较大时,粒子的运动方向随能量变化不明显,但是轨道更难闭合,并更接近地球。     

宇宙中的反物质消失之谜

正为什么地球、月亮、太阳、银河系以及人类自身是由物质(即质子、中子和电子)而不是反物质(即反质子、反中子和正电子)构成的?为什么我们没有观测到足够数量的反物质存在于宇宙空间之中?诸如此类的问题在1932年以前无人关注,原因在于那时人类所知道的基本粒子仅限于电子、质子和中子。反物质尚未被发现,因此物质与反物质不对称的问题也无从谈起。本期的特别策划文章"反物质"探讨的就是这一粒子宇宙学的重大难题。反物质的概念是英国理论物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac)在1928年提出来的。他推导了电子的相对论性运动方程,发现     

认识太阳

在宇宙中,没有任何一个天体能像太阳那样与地球、人类有如此密切的关系,地球上所有生命现象都离不开太阳,它们依靠太阳的光和热得以生长、繁衍,地球表面的各种物质也直接或间接地利用太阳提供的能源产生有规律的循环、交换运动,使大地呈现出鸟啼虫鸣、花开果熟、江水奔流、疾风劲吹等种种生机勃勃的景象,如果没有太阳,地球将是一个漆黑的、死气沉沉的世界,地表的温度将比现在要低200摄氏度左右,那时候地球上所有的生命现象都会消失,地表各种物质的运动也会停止。没有太阳,就没有如今的地球,也没有地球上的一切。人类在很早的时候就认识了这一真理,不少民族都把太阳当成神来崇拜,并试图认识太阳的真面目,无论是中国神话中的夸父追日,还是西方神话中的阿波罗,都从一个侧面反映了先民了解和认识太阳的探索精     

地球的寿命有多长

据推测,地球已存活46亿年。但它到底能活多久呢?科学家们认为,若任凭地球自由自在地运转,恐怕它会永远存在下去,但要是有别的外来因素干扰它,地球就可能有寿终正寝之时。外来因素首先是太阳,因为它是离地球最近的、能够左右地球命运的星球。也就是说,地球上一切能源、动力都来自太阳,太阳一旦有三长两短,势必殃及地球。20世纪30年代以前,人们一直以为太阳总有一天会燃尽烧绝,由白转橙再变红,最后变成一颗万籁俱寂的黑暗星体,了却其灿烂辉煌的一生。到了20世纪30年代,当物理学家了解到了太阳发     

Q＆A

Q:地球自转或围绕太阳公转,看上去类似永动机,那这种动能能否加以利用?(读者彭欣)A:按照牛顿定律,如果地球和太阳都是刚体,而且在不受外力影响的前提下,可以看做是一个永动机。但实际上,地球和太阳构成的系统是有外力作用的,比如陨石撞击、其他星体的引力等。即便没有这些干扰,就地球和太阳本身而言,也仍然会受到力的作用:地球和太阳都不是刚体,地球自转和公转时都会受到潮汐力的作用,系统     

下期看什么?

太阳:地球活力之源地球在变暖还是在变冷?太阳发生异常变化为什么会影响到地球的气候呢?太阳一旦消失,包括我们人类在内的地球上的一切生命都会无法生存。事实上,地球的气候多亏获得太阳的能量才得以维持。没有太阳就不会有现在的地球。太阳总在发光,它的样子似乎永远也不会改变。其实不然,太阳有时会出现巨大的爆发,有时还会进入稳定的休眠期。因太阳活动发生的变化有可能使地球变暖,也有可能使地球变冷。     

量子世界的“穿墙术”

在科学家的眼里，地球、太阳、房屋、汽车等一切日常所见的物体．构成了宏观世界。宏观世界的每一个物体都是由原子和电子构成的．原子和电子又构成了我们肉眼无法看见的微观世界。     

出师未捷身先死 破解太阳中微子失踪之谜的先驱

<正>对于地球上的生物而言,温暖而明亮的阳光是不可或缺的生命线。太阳为什么能够发光发热?这个古老的问题直到20世纪30年代末才得以回答。美国物理学家汉斯·贝特(Hans Bethe)在1939年指出,太阳之所以发光发热,原因在于太阳中心不断发生从氢核到氦核的聚变反应。根据这一理论,在太阳内部每4个氢核(即质子)转化成1个氦核、2个正电子和2个神秘的中微子,同时释放出26.73兆电子伏     

太阳瞬时爆发事件对我国降水的影响

进入地球低层大气的高能太阳质子对我国降水有一定的影响,经统计分析得出:有80％以上进入地球的强太阳质子事件出现72～80小时后我国长江流域以南广大地区内的平均降水量在关键日后有明显的增加,特别是在低值系统活动地区降水必然要增加20％以上。说明这种高能太阳质子供给天气系统的能量与短期天气系统本身所具有的能量相当。因此,完全可以将其作为短期降水预报中的一个预报因子从而提高短期降水预报中的预报水平。利用太阳瞬时爆发特性指数的大小和其三年周期变化规律可作出每年3月份的旱涝预报。笔者分析还表明,进入地球低层大气的高能太阳质子事件对我国降水的影响与磁暴的类型和强弱关系不大。本文对于促进日地关系的进一步研究具有一定的现实意义。     

永不枯竭的风能

<正>风,是我们每天都习以为常的自然现象。在公园的游船上,总能体会到清风徐来、水波不兴的逸兴;而当身处远洋的海轮时,可能就是阴风怒号、浊浪排空的恐惧。不知你可曾想过,如此变化多端的风是怎么来的呢?追根溯源的话,风和我们所利用的绝大部分能量一样,都来自于太阳。地表各处吸收的太阳辐射能量不同,加热其上方空气的能力便会有差异。冷暖不一的空气形成了不均匀的气压,在水平方向上从高气压向低气压流动,就形成了风。太阳辐射到地球上的能量中,大约有2%转化为了风能,造就了对人类而言极其庞大的可再生能源。整个地球的风能约为2.74万亿千瓦,其中能够利用的差不多有200亿千瓦,是当今全球电力装机总量的3倍多。根据测算,中国可开发利用的风能资源有10亿千瓦,其中陆地有2.5亿千瓦,近海地区有7.5亿千瓦,是世界上风能资源较为丰富的地区。     

不宁静的太阳

太阳给地球带来光明，没有它我们将生活在无尽的黑暗中；太阳哺育地球万物，没有它就不会有生机勃勃的地球家园。火红的旭日朝霞同殷殷的落日余晖都是无以言表的美景，目睹此景，忧郁的心情也会变得愉悦。     

太阳同步轨道电子与质子对卫星的电离和非电离能损

空间辐射环境是飞行器寿命的主要限制因素之一。由于空间辐射环境的复杂性,以及飞行器在空间活动的轨道和设计寿命的不同,飞行器需要的抗辐射屏蔽的要求也不同。针对太阳同步轨道所处的空间辐射环境(由AE8和AP8提供该轨道的电子和质子能谱),采用Monte Carlo方法的PENELOPE和SHIELD软件包进行了模拟计算,研究了卫星所需的辐射屏蔽。根据模拟结果分析发现:在空间环境研究中,除了电离能损引起的总剂量外,由质子的非电离能损引起的位移损伤的影响不可忽略。质子和二次质子对电离能损、中子对非电离能损的贡献最大。     

以太阳光的能量为动力的大气运动引发了天气的变化

地上的天气每天都在变化.为什么天气会变化呢?这是因为大气也在动态运动. 气压差形成了风,水蒸气带来了雨 大气运动的动力来自地球接收的太阳光.太阳光可以加热地表,地表又会加热空气.被加热的空气变轻,地面气压变低就形成了低气压. 另一方面,在温度比周围低的地表,空气会变冷变沉.在这些地方,地面气压变高,就形成了高气压. 地...     

核子磁矩

由实验知中子有-1·9103核子磁矩,若从旧的角度去看,对此问题是很难理解的,因为中子并不带电,磁矩从那儿产生的呢?又出实验加质子有2.7898核子磁矩,从旧的角度对此问题也不能加以理解,因为根据狄拉克相对论量子力学建立了电子的磁矩为eb/(?)mc(式中m表电子的质量)的理论,因而好家有理由地狄氏理论用之于质子上来,而认为质子的磁灶为MP=eb/(?)mpc(式中mp质子的质量).实际上这些看法都是不正确的,因为电子和质子虽带有符号相反及电量相同的电荷,但不能认为这一点就说质子跟电子在磁级方面有什么相似的地方.看来,不仅电子的质量跟质子不同,而主要的是质子的行动跟电子不同.质子在短程范围内与其他粒子有强的互作     

注意！太阳在摩羯座“漫步”

从去年的12月22日开始，太阳就进入了摩羯座，经过29天的漫步，也就是今年1月19日才会离开，去拜访另一个星座……不要误会，太阳本身没有移动，是我们所在的地球在移动。我们站在地球上仰望星空，感觉到地球是静止的，而太阳在星空的位置却由于地球的转动而产生了变化。     

太阳消失以后

中午,放学回家,我看了一篇《太阳会熄灭吗?》的文章,上面写着:太阳还能照亮地球50亿万年,到那时,太阳就会熄灭。我想,太阳熄灭太可怕了,到那时候,地球将会一片黑暗,人类将怎么生活呢?如果太阳变成了黑洞,把人类都吸到里面去了,那么,人类从此不就在宇宙中消失了吗?后来,我又想,人类科技的发展总是青出于蓝而胜于蓝,到那时,有可能我们人类已经离开地球,到宇宙空间或其它星球上自由自在地生活。人们可以跟星星一起玩耍,累了可以到月亮上休息,同学们可以在白云上听老师讲课……也有可能我们人类用自己的聪明才智建造了一个人工太阳挂在空中,让它…     

包含地球的宇宙结构与138亿年的漫长宇宙历史

太阳 ⊙太阳黑子、日冕、太阳风 从地球上看到的太阳与月亮大小差不多.但实际上,太阳的直径大约为139万千米,是月球的400倍,地球的109倍,这是一个非常巨大的数字. 太阳表面到处都会出现黑点,称为太阳黑子,因其温度(大约4000K,K是绝对温度的单位)低于周围的温度(大约5800K),所以看上去是黑色的.不过,典型的...