Van Allen-bælterne

Jordstråler bælte (RPG), Van Allena bælte, eller - et område af rummet nærmest rundt om planeten, der har form af ringe, som er gigantiske strømme af elektroner og protoner. Jorden holder dem ved hjælp af dipolen magnetfelt.

opdagelse

EBL blev opdaget i 1957 til 1958. Forskere fra USA og Sovjetunionen. "Explorer 1" (billedet nedenfor), den første amerikanske rumsatellitter, lanceringen af som fandt sted i 1958, forudsat meget vigtige data. Takket være amerikanerne ombord eksperimenter på Jordens overflade (i en højde af omkring 1000 km), blev fundet stråling zone (indvendig). Senere blev det andet sådant område findes i en højde på omkring 20.000 km væk. Der er ingen klar grænse mellem de indre og ydre remme - først gradvist ind i den anden. De to radioaktive zoner varierer i graden af ladning af partiklerne og deres sammensætning.

Disse områder blev kendt som Van Allena bælter. Dzheyms Van Allen - en fysiker, et eksperiment, som hjalp dem til at opdage. Forskere har fundet, at disse bælter består af solvinden og ladede partikler af kosmiske stråler, som er tiltrukket af Jorden dens magnetfelt. Hver af dem danner en torus rundt om planeten (et tal der er formet som en krans).

I rummet, siden dengang har der været mange eksperimenter. De får lov til at udforske de vigtigste funktioner og egenskaber af RPG. Ikke kun vores planet, der er stråling bælter. De er til rådighed, og andre himmellegemer, som har en atmosfære og et magnetfelt. Stråling bælte Van Allen blev opdaget takket være de amerikanske interplanetariske skibe Mars. Hertil kommer, at amerikanerne fandt det i Saturn og Jupiter.

Dipol magnetfelt

Vores planet har ikke kun Van Allena bælte, men dipolen magnetfelt. Det er et sæt af magnetiske skaller indlejret i hinanden. Strukturen af feltet ligner en kål eller løg. Magnetisk skal kan tænkes som vævet af magnetiske kraftlinier lukket overflade. Jo tættere på midten af dipolen er skallen, jo større magnetiske feltstyrke. Endvidere pulsen, der kræves til en ladet partikel gennemtrængelig udenfor, øger også.

, N-I konvolut har således momentum partikler _Pn. I det tilfælde hvor den oprindelige momentum af partiklen er mindre end _Pn, afspejler det magnetiske felt. Partiklen vender derefter tilbage til rummet. Men det sker også, at det viser på N-th shell. I dette tilfælde er det ikke længere i stand til at forlade. Partikel vil blive fanget i fælden, så længe det ikke spreder, eller konfronteret med resterende atmosfære vil ikke miste energi.

Den magnetiske felt af vores planet er den samme skallen placeret i forskellige afstande fra Jordens overflade på forskellige længdegrader. Dette skyldes det misforhold mellem det magnetiske felt med omdrejningsaksen af planeten aksel. Denne effekt ses bedst på det brasilianske magnetisk anomali. I denne region de magnetiske feltlinier er udeladt, og medrevet partikler bevæger sig på dem, kan være under 100 km højde og dermed falde i jordens atmosfære.

Sammensætning RPG

Inde i stråling bælte ulige fordeling af protoner og elektroner. Først placeret i den indre del af det, og den anden - i det ydre. Derfor, på et tidligt tidspunkt af undersøgelsen, forskere mente, at der er eksterne (e) og indre (proton) Jordens stråling bælter. I øjeblikket er denne udtalelse er irrelevant.

Den vigtigste mekanisme for generering af Van Allena Belt fyldstofpartikler er henfaldet af albedo neutroner. Det skal bemærkes, at de neutroner oprettes, når atmosfæren interagerer med kosmisk stråling. Strømmen af partikler bevæger sig i retningen fra planet (neutroner albedo), passerer gennem Jordens magnetfelt frit. Men de er ustabile og let nedbrydes til elektroner, protoner og elektroner antineutrino. Radioaktivt albedo kerne med høj energi, nedbrydes inden fatningsområdet. Det er sådan, Van Allena bælte efterfyldes positroner og elektroner.

EBL og magnetiske storme

Når man starter stærke magnetiske storme, har disse partikler ikke bare accelerere, de forlader radioaktive Van Allen bælte, tømning ud af det. Faktum er, at hvis det magnetiske felt konfiguration ændres, kan spejlet punkt nedsænkes i atmosfæren. I dette tilfælde partiklerne mister energi (ionisering tab, spredning) ændre stigningsvinkler, og så dør nå de øvre lag magnetosfære.

RPG'er og nordlys

Van Allen-bælterne er omgivet af et plasma lag, som udgør de indfangede strømme af protoner (ioner) og elektroner. En årsag til dette fænomen som nordlige (polær) glød - er, at partiklerne hældes fra plasmaet lag, og dels fra en ekstern RPG. Borealis betegner atmosfæriske stråling atomer, som er spændt på grund af kollision af partiklerne udfældes ud af båndet.

Undersøgelsen RPG

Næsten alle de grundlæggende resultater af undersøgelser af sådanne formationer som den stråling bælter, som blev opnået i omkring 1960-70'erne-erne. Nylige observationer med brug af rumstationer, interplanetariske skibe og de nyeste videnskabelige udstyr tilladt forskerne at producere en meget væsentlig ny information. Van Allen bælter rundt om Jorden er ved at blive undersøgt i vores tid. Beskriv kort de vigtigste resultater på dette område.

De opnåede fra "Salyut-6" data

Forskere fra Moskva Engineering Physics Institute i begyndelsen af 80-erne har undersøgt elektron flow med en høj grad af energi i umiddelbar nærhed af vores planet. For at gøre dette, de brugte det udstyr, som var på orbital station "Salyut-6". Det tillader forskerne at meget effektivt at separere strømme af positroner og elektroner med energier på over 40 MeV. Orbit station (hældning på 52 °, af højde på omkring 350-400 km) løber det meste under stråling bælter af planeten. Men det stadig rørt den indre del i den brasilianske magnetiske anomali. Ved krydsning området blev fundet stationære strømme, der består af højenergi elektroner. RPG kun elektroner hvis energi er mindre end 5 MeV blev registreret før et eksperiment.

kunstige satellit dataserier "Meteor-3"

Forskere fra Moskva Engineering Physics Institute gennemført yderligere målinger på kunstige satellitter af planeten serien "Meteor-3", hvor højden af cirkulær bane på 800 km, og 1200. På dette tidspunkt, har enheden slået rod i meget dybe RPG. Det bekræftede de resultater, der blev opnået tidligere på stationen "Salut-6". Forskerne derefter opnåede en anden vigtig resultat, at gøre brug af station "Mir" og "Salyut-7" magnetiske spektrometre. Det blev bevist, at stabil zone tidligere observeret udelukkende består af elektroner (positroner ingen), hvis energi er meget høj (op til 200 MeV).

Åbning stationære CNO kerner bælte

En gruppe forskere fra MSU NIYAF i slutningen af 80'erne og begyndelsen af 90-erne gennemført et eksperiment der tager sigte på at studere de kerner, som er placeret i den nærmeste plads. Disse målinger blev udført under anvendelse af proportionale kamre og nukleare emulsioner. De blev udført på satellit "Cosmos" -serien. Forskere har opdaget tilstedeværelsen af kerner streams N, O og Ne i rummet, hvor en kunstig satellit kredsløb (hældning på 52 °, ca. 400-500 km højde) skærer brasiliansk anomali.

Analyser har vist, at disse kerner, energien når tocifrede MeV / nukleon ikke var galaktiske, albedo eller sol oprindelse, da de ikke kunne med så meget energi til at trænge dybt ind i magnetosfære af vores planet. Så forskerne har opdaget unormal komponent af kosmiske stråler fanget af magnetfeltet.

Lavenergi atomer i interstellare stof, er i stand til at trænge ind heliosfæren. Derefter, ultraviolet stråling fra solen ioniserer mono- eller disubstitueret. De resulterende ladede partikler accelereres på fronter af solvinden og nåede tocifrede MeV / u. De derefter trænger ind magnetosfæren, som opfanges og fuldt ioniseret.

Kvasi-stationære bælte protoner og elektroner

På Sun 22 Mar 1991 var der en kraftig blitz, der ledsagede udgivelsen af en enorm masse af sol materiale. Det nåede magnetosfæren til 24. marts og har ændret sin ydre region. Solvinden magnetosfære burst partikler havde mere energi. De nåede det område, som derefter var karse, en amerikansk satellit. Enheder monteret derpå registreret en kraftig stigning i proton energi varieres fra 20 til 110 MeV og kraftfuld elektron (ca. 15 MeV). Dette fremgår af fremkomsten af en ny rem. Først blev en kvasi-stationær bælte observeret på en række rumfartøjer. kun i "Mir" station, han studerede Men for varigheden af livet er omkring to år.

I øvrigt, i 60'erne i sidste århundrede som følge af, at i kosmos eksploderede nukleare anordninger, der var en kvasi-stationær bælte, bestående af elektroner med små energier. Det har eksisteret i omkring 10 år. Radioaktive fissionsfragmenterne sønderdelt, og dette var en kilde til ladede partikler.

Er der en RPG på Månen

I satellit af vores planet er der ingen Van Allen-bælterne. Desuden har det ingen beskyttende atmosfære. Overfladen af Månen åbnede solvinden. En stærk soludbrud, hvis det skete under månens mission ville brændes og astronauterne og kapslen, som ville blive spyede enorm stråling flux, som er dødelig.

Er det muligt at beskytte mod kosmisk stråling

Dette spørgsmål har interesserede forskere i mange år. I små doser af stråling, som er kendt, har næsten ingen effekt på vores sundhed. Men det er sikkert, når de ikke overskrider en vis tærskel. Ved du, hvad niveau af stråling uden for Van Allen bælte, på overfladen af vores planet? Typisk indhold af radon og thorium partikler mindre end 100 Bq pr 1 ^m3. Inside, RPG'er, disse tal er meget højere.

Selvfølgelig, Van Allen stråling bælter af Jorden er meget farlige for mennesker. Deres indvirkning på organismen studeret mange forskere. Sovjetiske videnskabsmænd i 1963 sagde Bernard Lovell, den berømte britiske astronom, der betyder, at de ikke kender den person til at beskytte mod virkningerne af stråling i rummet. Dette betød, at det ikke engang kunne håndtere tyk skal af den sovjetiske apparat. Hvordan så anvendes i kapsler Amerikanerne superfin metal, næsten som en folie, kunne beskytte astronauter?

Ifølge de forsikringer af NASA, har det sendt astronauter til månen, når udbrud ikke forventes, at organisationen er i stand til at forudsige. Det er muligt at minimere risikoen stråling. Andre eksperter dog, hævder, at kun omtrent forudsige datoen for høj stråling.

Van Allen bælte og flyve til månen

Leonov, sovjetiske kosmonaut, i 1966 stadig kom ud i åbne rum. Men han blev klædt i en super-tung bly trop. Men efter 3 år, astronauter fra USA hoppede på Månens overflade, og er tydeligvis ikke i de tunge dragter. Måske eksperter fra NASA i årenes løb lykkedes at finde ultra-let materiale, der beskytter astronauterne mod stråling? Moonshot stadig rejser mange spørgsmål. En af de vigtigste argumenter fra dem, der mener, at amerikanerne ikke er landet på det - eksistensen af stråling bælter.