近日，山东大学空间科学攀登团队太阳爆发与射电技术课题组在地球外辐射带研究方面取得新进展，成果以“The effect of continuous geomagnetic storms on enhancements of ultrarelativistic electrons in the Earth's outer radiation belt”为题正式在Frontiers in Astronomy and Space Sciences（FASS）上发表。课题组硕士研究生陈景润为第一作者，课题组汤朝灵教授为通讯作者，课题组硕士研究生初鑫鑫为共同作者。山东大学为第一作者和通讯作者单位。

地球外辐射带超相对论电子一般是指能量> 3 MeV的电子。磁暴期间，超相对论电子的增强可以导致严重的灾害性空间天气，对于卫星和宇航员有很大威胁。因此，研究地磁活动（磁暴和亚暴）对外辐射带超相对论电子的影响是空间物理学和空间天气学的研究热点之一。过去的工作主要关注孤立磁暴事件期间超相对论电子的演化和加速机制。但是，并不清楚连续磁暴活动对超相对论电子的增强会产生何种影响。

这项工作利用Van Allen Probes的数据，分析了三个典型的连续磁暴事件。每个连续磁暴事件由时间上连续的两个磁暴组成。在第一次磁暴期间，相对论和超相对论电子的通量发生增强；第二次磁暴发生时，这些增强的电子通量并没有显著减少。连续的两个磁暴事件共同导致了最后外辐射带超相对论电子的增强。观测结果表明，与具有相似太阳风和地磁条件的孤立磁暴事件相比，在连续磁暴事件的第二个磁暴恢复相期间，观测到的超相对论电子具有更高的截止能量和更高的通量。我们的研究表明，如果第二次磁暴事件是一个太阳风动压较低和主相持续时间短的小或中等磁暴，则连续磁暴事件可能更有助于外辐射带超相对论电子通量的增强。这些将有助我们进一步认识地球外辐射带超相对论电子的演化和动力学过程。

  文章链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fspas.2024.1381764/full。本工作得到了国家自然科学基金委和空间天气学重点实验室开放课题的资助。

图1：2017年4月连续磁暴事件

图2：2017年4月连续磁暴事件中相对论和超相对论电子的演化

图3：连续磁暴事件（蓝色）和孤立磁暴（绿色）的能谱图对比