據國外媒體報道，意大利羅馬大學的研究人員Piergiorgio Picozza所在研究小組發現，根據來自PAMELA衛星的數據顯示，關于在地球附近存在一個反質子環的理論是正確的。這個環有由宇宙射線與地球大氣頂部粒子的原子核發生碰撞而產生的。相關的研究成果已經發表在arXiv論文庫中（原屬美國能源部洛斯阿拉莫斯國家實驗室）。
在此之前，物理學家認為，產生于太陽的宇宙射線流不斷地撞擊地球的大氣層，這些宇宙射線流主要由質子、電子和氦原子核組成。而太陽所產生的宇宙射線算是較大的一部分，另外還有部分來自宇宙其他的射線源。當這些粒子與大氣層頂部的粒子核相撞時，就會產生更小的粒子。 這些更小的粒子被認為是反質子，而大多數粒子在碰撞的過程中會全軍覆沒，而那些不與普通物質發生碰撞的粒子就會留在大氣中，逐漸累積形成帶狀結構。這個環繞地球的環帶狀結構被稱為：范艾倫輻射帶，主要是指在環繞地球的宇宙空間存在著高能輻射帶。這個高能輻射的帶狀分布不僅是一圈環結構，還分為內外兩個部分，在內輻射環上，高能質子居多，在外輻射環上，高能電子居多。而目前意大利的研究人員通過最新的觀測證明了這個高能輻射帶的存在，也就是說，美國物理學家詹姆斯·范·艾倫的理論被直接觀測數據證明是正確的。 而之所有會出現兩個環狀高能輻射帶，科學家認為這是由于地球的磁場造成的兩個內外環輻射環就像地球的兩只無形的大耳朵，較輕的粒子可以處于外輻射環上，而更大更重一些粒子處于內輻射環上，意大利研究人員發現的反質子就存在內輻射環上，這是因為質子在地球重力的作用下處于更低的軌道位置。 為了檢驗這個高能輻射環理論，研究人員轉向使用用于反物質探測的方法，并得到俄羅斯輕原子天體物理衛星的支持，該衛星上裝載有一個宇宙射線探測器的接受板，并定期經過范艾倫輻射環非常密集的區域進行監測。探測器經過的區域，被科學家稱為“南大西洋異常”區域，在這個區域內，范艾倫輻射環穿過地球的高層大氣。而這個區域同樣也給天文學家造成了不小的麻煩，由于哈勃望遠鏡軌道高度只有580公里左右，正好穿過這個區域，所以每次穿過的時候，就要停止觀測，否則將損壞敏感元件。從這一點可以看出，在看似黑暗、空無一物的宇宙空間，其實也蘊藏著極大的危險。 從2006年7月到2008年12月期間，超過850天的連續監測，輕原子天體物理衛星傳感器數據顯示監測到28個反質子，根據研究小組的人員介紹：“這個數量是非常大的，比我們對太陽風進行隨機抽樣檢測中要高出3倍，這說明在靠近地球的內高能輻射環上，聚集了較為豐富的反質子。 這項研究的意義除了證明范艾倫輻射環理論正確性以外，也打開了其他空間研究的大門，比如，我們可以使用反質子作為火箭的燃料，進行長距離的宇宙航行。目前的火箭發動機主要使用液態燃料，例如液氫液氧等，用這種化學反應產生動力的發動機絕對不合適進行長距離的宇宙航行，而使用反質子發動機產生的能量不僅遠遠大于化學反應類型的發動機，而且也所需的量也很少。 |
