The year 2019 marks the 60th anniversary of the concept of radial diffusion in magnetospheric research. This makes it one of the oldest research topics in radiation belt science. While first introduced to account for the existence of the Earth’s outer belt, radial diffusion is now applied to the radiation belts of all strongly magnetized planets. But for all its study and application, radial diffusion remains an elusive process. As the theoretical picture evolved over time, so, too, did the definitions of various related concepts, such as the notion of radial transport. Whether data is scarce or not, doubts in the efficacy of the process remain due to the use of various unchecked assumptions. As a result, quantifying radial diffusion still represents a major challenge to tackle in order to advance our understanding of and ability to model radiation belt dynamics. The core objective of this review is to address the confusion that emerges from the coexistence of various definitions of radial diffusion, and to highlight the complexity and subtleties of the problem. To contextualize, we provide a historical perspective on radial diffusion research: why and how the concept of radial diffusion was introduced at Earth, how it evolved, and how it was transposed to the radiation belts of the giant planets. Then, we discuss the necessary theoretical tools to unify the evolving image of radial diffusion, describe radiation belt drift dynamics, and carry out contemporary radial diffusion research.

中文翻译：

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地球及其他地方的辐射带径向扩散

2019 年是磁层研究中径向扩散概念诞生 60 周年。这使其成为辐射带科学中最古老的研究课题之一。虽然最初是为了解释地球外带的存在而引入的，但现在径向扩散已应用于所有强磁化行星的辐射带。但是对于它的所有研究和应用，径向扩散仍然是一个难以捉摸的过程。随着理论图景随着时间的推移不断发展，各种相关概念的定义也在不断发展，例如径向传输的概念。无论数据是否稀缺，由于使用了各种未经检查的假设，对该过程有效性的怀疑仍然存在。因此，为了提高我们对辐射带动力学的理解和建模能力，量化径向扩散仍然是一个需要解决的重大挑战。本综述的核心目标是解决因径向扩散的各种定义并存而产生的混淆，并突出问题的复杂性和微妙之处。为了背景化，我们提供了一个关于径向扩散研究的历史视角：为什么以及如何在地球上引入径向扩散的概念，它是如何进化的，以及它如何被转移到巨行星的辐射带。然后，我们讨论了必要的理论工具，以统一径向扩散的演变图像，描述辐射带漂移动力学，并开展当代径向扩散研究。本综述的核心目标是解决因径向扩散的各种定义并存而产生的混淆，并突出问题的复杂性和微妙之处。为了结合背景，我们提供了径向扩散研究的历史视角：为什么以及如何在地球上引入径向扩散的概念，它是如何进化的，以及它如何被转移到巨行星的辐射带。然后，我们讨论必要的理论工具，以统一径向扩散的演变图像，描述辐射带漂移动力学，并开展当代径向扩散研究。本综述的核心目标是解决因径向扩散的各种定义并存而产生的混淆，并突出问题的复杂性和微妙之处。为了背景化，我们提供了一个关于径向扩散研究的历史视角：为什么以及如何在地球上引入径向扩散的概念，它是如何进化的，以及它如何被转移到巨行星的辐射带。然后，我们讨论了必要的理论工具，以统一径向扩散的演变图像，描述辐射带漂移动力学，并开展当代径向扩散研究。我们提供了关于径向扩散研究的历史视角：为什么以及如何在地球上引入径向扩散的概念，它是如何进化的，以及它如何被转移到巨行星的辐射带。然后，我们讨论必要的理论工具，以统一径向扩散的演变图像，描述辐射带漂移动力学，并开展当代径向扩散研究。我们提供了关于径向扩散研究的历史视角：为什么以及如何在地球上引入径向扩散的概念，它是如何进化的，以及它如何被转移到巨行星的辐射带。然后，我们讨论了必要的理论工具，以统一径向扩散的演变图像，描述辐射带漂移动力学，并开展当代径向扩散研究。