Explaining occurrences of auroral kilometric radiation in Van Allen radiation belts
Explaining occurrences of auroral kilometric radiation in Van Allen radiation belts
复制标题
解释范艾伦辐射带中极光千米辐射的发生
DOI：
10.1002/2016gl071728
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发表时间：
2016-12
影响因子：
5.2
通讯作者：
Gao Zhonglei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiao Fuliang;Zhou Qinghua;Su Zhenpeng;He Zhaoguo;Yang Chang;Liu Si;He Yihua;Gao Zhonglei
极光千米辐射(AKR)是一种强烈的地面射电辐射，由于源腔和等离子体顶层附近的反射，在较高纬度地区占主导地位。最近，Van Allen探测器在地球辐射带的赤道地区观测到了AKR发射，但其来源仍然是一个悬而未决的问题。赤道AKR可以有效地加速辐射带电子，并对空间天气构成风险。在这里，我们报告了2013年4月4日至6日和5月18日至20日两个小风暴期间的高分辨率观测，并利用三维射线跟踪模拟表明，在适当的条件下，AKR可以一直向下传播到辐射带的赤道平面。模拟结果可以很好地解释观测到的AKR的空间分布和频率范围，目前的结果对宇宙中所有其他磁化天体都有广泛的应用。
Auroral kilometric radiation (AKR) is a strong terrestrial radio emission and dominates at higher latitudes because of reflection in vicinities of the source cavity and plasmapause. Recently, Van Allen Probes have observed occurrences of AKR emission in the equatorial region of Earth's radiation belts but its origin still remains an open question. Equatorial AKR can produce efficient acceleration of radiation belt electrons and is a risk to space weather. Here we report high‐resolution observations during two small storm periods 4–6 April and 18–20 May 2013 and show, using a 3‐D ray tracing simulation, that AKR can propagate downward all the way into the equatorial plane in the radiation belts under appropriate conditions. The simulated results can successfully explain the observed AKR's spatial distribution and frequency range, and the current results have a wide application to all other magnetized astrophysical objects in the universe.
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