范艾伦辐射带

闪电发生的时候，道道弧光如同从云端抽打地面的鞭子，可是这鞭子不仅抽击着地面，而且还抽打着地球的外层空间。

美国国家航天局的詹姆士格林博士的研究就表明，雷暴中的无线电波有些散逸到了外太空，从而为在地球外层范艾伦辐射带运行的人造卫星清理出了一条安全地带。

地球上的范艾伦辐射带是上世纪50年代到60年代初，美国科学家范艾伦根据宇宙探测器探险者1号、3号和4号的观测而发现的。辐射带分为两层，形状有点像砸开成两半的核桃壳。离地球较近的辐射带称为内辐射带，较远的称为外辐射带，也分别称为内、外范艾伦辐射带。辐射带从四面把地球包围了起来，而在两极处留下了空隙。

范艾伦辐射带是由地球磁场俘获的高速运动的带电粒子组成的。地球磁场中不可见的磁力线从南极区域延伸出来，进入太空，再回到北极区域。由于辐射带中的粒子都带有电荷，它们会受到磁力的作用，沿着磁力线盘旋前进，并且在行星磁场最聚集的两极之间不断反弹。这个辐射带内的高能带电粒子对载人空间飞行器和卫星、仪器都有一定的危害。辐射内层距地面约7 000公里，外层距地面约为13 000公里。两层中的缝隙为辐射较少的安全地带，人造卫星可以在此区域内安全运行，人称范艾伦带缝。但是，有时，太阳风暴也会暂时把这条缝弥合起来，这时人造卫星的工作就会受到相当大的影响。

自从发现了范艾伦辐射带之后，科学家们就一直感到很困惑：为什么在辐射带中间会出现一个安全地带？

过去主要的理论认为，由于辐射带中的湍流产生的来自太空的射电波，将这一区域清理出来，形成了范艾伦带缝。另一种理论则认为，由闪电产生的射电波才起到了清理安全地带的作用。格林的研究为后一种理论提供了有利的证据。

格林认为，被地球磁场俘获到的带电气体会使闪电发出的射电波弯曲，使得这些射电波沿着地球磁力线流向地球两极的上空之中。在那里，射电波与带电粒子发生作用，带走一小部分能量，并改变这些带电粒子的方向，使它们逐渐回落到地面，不再反弹回外层空间。可以说，闪电产生的射电波就像地球外围的电扫帚一样，把高能粒子一扫而光，从而形成一个范艾伦带缝。

这个研究对航天飞行很重要，目前太空中飞行的人造卫星超过600颗，每个都价值不菲。如果没有闪电清理出来的安全地带，人们还真的很难决定把这些宝贝疙瘩放在什么地方。

4．下列对范艾伦辐射带这一概念的叙述，不正确的一项是 ( )

A．范艾伦辐射带是上世纪50年代到60年代初，美国一位科学家根据宇宙探测器探险者l号、3号和4号的观测而发现的。

B．范艾伦辐射带分为内外两层，内层距地面约7 000公里，外层距地面约13 000公里。

C．地球磁场俘获的高速运动的带电粒子组成了范艾伦辐射带，这些带电粒子对载人空间飞行器和卫星、仪器都有一定的危害。

D．范艾伦辐射带内外两层中的缝隙地带是辐射较少的安全地带，一般情况下，人造卫星可在此区域内安全运行。

5．下列不属于格林研究理论内容的一项是 ( )

A．被地球磁场俘获到的带电气体使闪电发出的射电波弯曲，这些射电波会沿着地球磁力线流向地球两极的上空。

B．在地球两极的上空，射电波与带电粒子发生作用，带走一小部分能量，并使这些带电粒子的方向发生改变，使它们逐渐回落到地面。

C．闪电产生的射电波就像地球外围的电扫帚一样，把高能粒子一扫而光，从而清理出一条安全地带。

D．目前在太空飞行的人造卫星有600多颗，它们都能在闪电清理出来的安全地带安全飞行。

6．根据文章提供的信息，下列推断不正确的一项是 ( )

A．地球磁场中不可见的磁力线是形成范艾伦带缝的条件之一。

B．如果没有被地球磁场俘获到的带电气体的作用。那么闪电发出的射电波可能是笔直的。

C．没有对范艾伦带缝的发现，目前在太空中飞行的600颗人造卫星就不可能研制成功。

D．科学家对范艾伦带缝的研究，推动了人类航天飞行事业的发展。

参考答案：

4．C 5．D 6．C