Van Allen-bältena

Jordstrålning bälte (GPO), Van Allena bälte, eller - en region av rymden närmast runt planeten, som har formen av ringar, som är jätte strömmar av elektroner och protoner. Jorden håller dem med hjälp av dipolen magnetfält.

upptäckt

EBL upptäcktes 1957-1958. Forskare från USA och Sovjetunionen. "Explorer 1" (bilden nedan), den första amerikanska rymdsatelliter, lanseringen av som ägde rum 1958, under förutsättning att mycket viktiga data. Tack vare de amerikaner ombord experiment på jordens yta (på en höjd av ca 1000 km), befanns strålningszonen (inuti). Senare blev det andra sådant område finns på en höjd av cirka 20.000 km. Det finns ingen tydlig gräns mellan de inre och yttre bälten - först gradvis in i den andra. De två radioaktiva zoner skiljer sig i graden av laddning av partiklarna och deras sammansättning.

Dessa områden blev känd som Van Allena bälten. Dzheyms Van Allen - en fysiker, ett experiment som hjälpte dem att upptäcka. Forskare har funnit att dessa bälten består av solvinden och laddade partiklar av kosmisk strålning, som lockas till jorden av dess magnetfält. Var och en av dem bildar en torus runt planeten (en siffra som är formad som en munk).

I rymden, sedan dess har det varit många experiment. De får utforska de viktigaste funktionerna och egenskaperna hos RPGs. Inte bara vår planet, det finns strålningsbälten. De är tillgängliga och andra himlakroppar, som har en atmosfär och ett magnetfält. bälte strålning Van Allen upptäcktes tack vare den amerikanska inter fartyg Mars. Dessutom amerikanerna hittade det i Saturn och Jupiter.

Dipol magnetfält

Vår planet har inte bara Van Allena bälte, men dipolen magnetfält. Det är en uppsättning av magnetiska skal kapslade i varandra. Strukturen av fältet liknar en kål eller lök. Magnetiska skalet kan tänka sig som vävd av magnetiska kraftlinjer sluten yta. Den närmare centrum av dipolen är skalet, desto större magnetiska fältstyrkan. Dessutom, ökar även puls som krävs för en laddad partikel penetrerbar utanför.

Sålunda, har N-I kuvert momentum partiklar _Pn. I det fall där den initiala takten av partikeln är mindre än P _n, återspeglar det magnetfältet. Partikeln återvänder sedan till rymden. Men händer det också att det slår på n: te skalet. I det här fallet är det inte längre kunna lämna. Partikel kommer att fångas i fällan så länge det inte försvinna, eller inför resterande atmosfären kommer inte att förlora energi.

Det magnetfält på vår planet är samma skal belägna på olika avstånd från jordens yta vid olika longituder. Detta beror på missanpassningen av magnetfältet med axeln för rotation av planetaxeln. Denna effekt ses bäst på den brasilianska magnetiska anomali. I denna region de magnetiska fältlinjerna är utelämnade, och medbringade partiklar som rör sig på dem, kan vara under 100 km höjd och därmed falla i jordens atmosfär.

kompositions RPGs

Inuti strålningsbandet ojämna fördelningen av protoner och elektroner. Först beläget i den inre delen av den, och den andra - i det yttre. Därför i ett tidigt skede av studien, trodde forskarna att det finns externa (e) och inre (proton) jordens strålningsbälten. För närvarande är detta yttrande irrelevant.

Den viktigaste mekanismen för generering av Van Allena Belt fyllmedelspartiklarna är sönderfallet av albedo neutroner. Det bör noteras att neutronerna skapas när atmosfären interagerar med kosmisk strålning. Flödet av partiklar som rör sig i riktningen från planet (neutroner albedo), passerar genom jordens magnetfält fritt. Men de är instabila och lätt sönderdelas till elektroner, protoner och elektron antineutrino. Radioaktivt albedo kärna med hög energi, sönderdelas inom greppregionen. Det är hur Van Allena bälte fylls positroner och elektroner.

EBL och magnetiska stormar

När du startar starka magnetiska stormar, dessa partiklar inte bara accelerera, de lämnar radioaktiva Van Allen bälte, tömning av det. Faktum är att om fältkonfigurationen magnetiska ändras kan spegeln punkten vara nedsänkta i atmosfären. I detta fall, att partiklarna förlorar energi (jonisering förluster, spridning) ändra stigningsvinklar, och sedan dö når de övre skikten magneto.

RPGs och norrsken

Van Allen-bältena är omgiven av ett plasmaskikt, som utgör de infångade strömmar av protoner (joner) och elektroner. En orsak till detta fenomen som norra (polär) glöd - är att partiklarna hälls från plasmaskiktet, dels från en extern RPG. Borealis representerar atmosfäriska strålningsatomer som är exciterade på grund av kollision av partiklarna utfälls ur bältet.

Studie RPGs

Nästan alla de grundläggande resultaten av undersökningar av sådana formationer som strålningsbälten, vilka erhölls i ca 1960-70-talet. Nya observationer med användning av omloppsbanor stationer, inter fartyg och de senaste vetenskapliga utrustning tillåts forskare att producera en mycket viktig ny information. Van Allen bälten runt jorden studeras i vår tid. Beskriv kortfattat de viktigaste resultaten på detta område.

De data som erhållits från "Salyut-6"

Forskare från Moskva teknisk fysik Institute i början av 80-talet har undersökt elektronflöde med hög energi i omedelbar närhet av vår planet. För att göra detta använde de utrustning som var på orbital station "Salyut-6". Det tillåter forskare att mycket effektivt separera strömmar av positroner och elektroner med energier större än 40 MeV. Bana station (lutning 52 °, av höjden av ca 350-400 km) löper huvudsakligen nedanför strålningsbälten av planeten. Men fortfarande rörde det den inre delen i den brasilianska magnetiska anomali. När de passerar området stationära flöden hittades, som består av högenergetiska elektroner. RPG elektroner bara vars energi är mindre än 5 MeV registrerades före ett experiment.

artificiell satellit dataserie "Meteor-3"

Forskare från Moskva teknisk fysik Institute genomfört ytterligare mätningar på artificiella satelliter av planeten serien "Meteor-3", där höjden på cirkulär bana på 800 km och 1200. Vid denna tid, har enheten slagit rot i mycket djupa RPGs. Det bekräftade resultaten som erhölls tidigare vid station "Salut-6". Forskarna som erhållits sedan en annan viktigt resultat, att använda sig av station "Mir" och "Salyut-7" magnetiska spektrometrar. Det bevisades att stabil zon observerats tidigare endast består av elektroner (positroner inga), vars energi är mycket hög (upp till 200 MeV).

Öppna stationära CNO kärnor bälte

En grupp forskare från MSU NIYAF i slutet av 80-talet och början av 90-talet genomfördes ett experiment som syftar till att studera kärnor, som är belägna i närheten av utrymmet. Dessa mätningar utfördes med användning av proportionella kammare och nukleära emulsioner. De genomfördes på satelliten "Cosmos" -serien. Forskare har upptäckt förekomsten av kärnor strömmar N, O och Ne i rymden, i vilken en konstgjord satellit omloppsbana (lutning 52 °, ca 400-500 km höjd) skär brasilianska anomali.

Analyser har visat att dessa kärnor når energin flera tiotals MeV / nukleon inte Galactic, albedo eller sol ursprung, eftersom de inte kunde med så mycket energi att tränga djupt in i magneto på vår planet. Så forskare har upptäckt avvikande del av kosmisk strålning fångade av magnetfältet.

Lågenergihus atomer i interstellära materien, kan tränga in i heliosfären. Sedan ultraviolett strålning från solen joniserar mono- eller disubstituerad. De resulterande laddade partiklarna accelereras på fronter av solvinden, når flera tiotal MeV / u. De tränger sedan in i magneto som fångas och fullt joniserad.

Kvasi-stationära band protoner och elektroner

På Sun Mar 22, 1991 fanns det en kraftfull blixt som följde frisättningen av en stor massa av sol material. Det nådde magneto senast den 24 mars och har ändrat sitt yttre regionen. Solvinden magneto brast partiklarna hade mer energi. De nådde det område där då var krasse, en amerikansk satellit. Anordningar monterade därpå inspelat en kraftig ökning av protonenergin varieras från 20 till 110 MeV och kraftfull elektron (ca 15 MeV). Detta framgår av framväxten av en ny rem. Först en kvasi-stationär bälte observeras på ett antal rymdskepp. Men bara i "Mir" station, studerade han under hela livet är ungefär två år.

Förresten, i 60-talet av förra seklet som ett resultat av det faktum att i kosmos exploderade kärnladdningar, fanns det en kvasi-stationära bandet, som består av elektroner med små energier. Det har funnits i cirka 10 år. Radioaktiva klyvningsfragment upplöstes, och det var en källa av laddade partiklar.

Finns det en RPG på månen

I satelliten på vår planet finns det ingen Van Allen-bältena. Dessutom har den ingen skyddande atmosfär. Ytan på månen öppnade solvinden. En stark sol signalljus, om det inträffade under månens uppdraget skulle förbrännas och astronauter och kapseln, såsom skulle utstött enorma strålningsflödet, som är dödlig.

Är det möjligt att skydda mot kosmisk strålning

Denna fråga har intresserade forskare under många år. I små doser av strålning, som bekant, har nästan ingen effekt på vår hälsa. Det är dock säkert först när de inte överskrider ett visst tröskelvärde. Vet du vilken nivå av strålning utanför Van Allen bältet, på ytan av vår planet? Typiskt, partiklar halten av radon och torium mindre än 100 Bq per 1 m ^3. Inuti RPGs dessa siffror är mycket högre.

Naturligtvis är mycket farliga för människor Van Allen strålningsbälten av jorden. Deras inverkan på organismen studerat många forskare. Sovjetiska forskare i 1963 sa Bernard Lovell, den berömda brittiska astronomen innebär att de inte känner personen för att skydda mot effekterna av strålning i rymden. Detta innebar att det inte ens kunde hantera tjockt skal av den sovjetiska apparaten. Hur kan då användas i kapslar amerikaner superfin metall, nästan som en folie, kunde skydda astronauter?

Enligt försäkran om NASA har den skickade astronauter till månen först när utbrott inte förväntas att organisationen kan förutsäga. Det är möjligt att minimera strålningsrisk. Andra experter hävdar emellertid att endast grovt förutsäga tidpunkten för hög strålning.

Van Allen bälte och flyga till månen

Leonov, sovjetiska kosmonauten, 1966 fortfarande kom ut i öppna ytor. Men han var klädd i en supertunga bly kostym. Men efter 3 år, astronauter från USA hoppade på månens yta, och är uppenbarligen inte i de tunga kostymer. Kanske experter från NASA under årens lopp lyckats hitta ultralätt material som skyddar astronaut från strålning? Moonshot fortfarande väcker många frågor. En av de viktigaste argumenten från dem som anser att amerikanerna inte har landat på den - förekomsten av strålningsbälten.