Van Allen radiații centura

centura de radiație a Pământului (RPG-uri), Van Allena centura, sau - o regiune a spațiului cel mai apropiat în jurul planetei, având formă de inele, care sunt fluxuri gigantice de electroni și protoni. Pământul le deține, prin intermediul câmpului magnetic dipol.

descoperire

EBL a fost descoperit în 1957-1958. Oamenii de știință din Statele Unite și Uniunea Sovietică. „Explorer 1“ (imaginea de mai jos), primii sateliți spațiali ai SUA, a cărei lansare a avut loc în 1958, a furnizat date foarte importante. Datorită americanilor de la bord experimente pe suprafața Pământului (la o altitudine de aproximativ 1000 km), a fost găsit zona de radiație (interior). Mai târziu, a doua astfel de zona a fost găsit la o altitudine de aproximativ 20.000 km. Nu există nici o limită clară între centurile interioare și exterioare - mai întâi treptat în a doua. Cele două zone radioactive diferă în gradul de încărcare al particulelor și compoziția lor.

Aceste zone au devenit cunoscut sub numele de centuri Van Allena. Dzheyms Van Allen - un fizician, un experiment pe care le-a ajutat să descopere. Oamenii de știință au descoperit că aceste centuri sunt formate din vântul solar și particulele de raze cosmice, care sunt atrase de Pământ a câmpului său magnetic încărcat. Fiecare dintre ele formează o torusului în jurul planetei (o cifră care este ca o forma gogoașă).

În spațiu, din acel moment au existat mai multe experimente. Acestora li se permite să exploreze principalele caracteristici și proprietăți ale RPG-uri. Nu numai că planeta noastră, există centuri de radiații. Acestea sunt disponibile și alte corpuri cerești, care au o atmosferă și un câmp magnetic. Radiații Van Allen centura a fost descoperit, datorită navele interplanetare americane Mars. În plus, americanii l-au găsit în Saturn și Jupiter.

câmp magnetic dipole

Planeta noastră are nu numai Van Allena centura, dar câmpul magnetic dipol. Este un set de cochilii magnetice încorporate una în cealaltă. Structura câmpului seamănă cu o varză sau ceapa. cochilie magnetic poate fi imaginat ca țesut de linii magnetice de forță suprafață închisă. Mai aproape de centrul dipolului este învelișul, cât este mai mare intensitatea câmpului magnetic. Mai mult, pulsul, care este necesar pentru un exterior penetrabil particule încărcate, de asemenea, crește.

Astfel, plicul N-I are un impuls de particule P _n. În cazul în care impulsul inițial al particulei este mai mică decât P _n, reflectă câmpul magnetic. Particula apoi revine la spațiu. Cu toate acestea, se întâmplă, de asemenea, că se transformă pe shell-N-lea. În acest caz, nu mai este în stare să plece. Particule vor fi capturate în capcana, atâta timp cât nu se disipa, sau care se confruntă cu atmosfera reziduală nu va pierde energie.

Câmpul magnetic al planetei noastre este același shell situat la distanțe diferite de la suprafața Pământului la diferite longitudini. Acest lucru se datorează nepotrivire câmpului magnetic cu axa de rotație a axei planetei. Acest efect este cel mai bine văzut pe brazilian anomalie magnetică. În această regiune liniile de câmp magnetic sunt omise, iar particulele care se deplasează pe ele vehiculat, poate fi sub 100 km înălțime și, prin urmare, intră în atmosfera terestră.

RPG-uri de compoziție

In interiorul centurii de radiații distribuția inegală de protoni și electroni. În primul rând situat în partea interioară a acesteia, iar al doilea - în exterior. Prin urmare, într-un stadiu incipient al studiului, oamenii de știință au crezut că există extern (e) și interior (protoni) centurile de radiații ale Pământului. În prezent, această opinie este irelevant.

Cel mai important mecanism de generare a particulelor de umplutură Van Allena Belt este descompunerea neutronilor albedo. Trebuie remarcat faptul că neutronii sunt create atunci când atmosfera interacționează cu radiația cosmică. Fluxul de particule care se deplasează în direcția de planeta (neutroni albedo), trece prin câmpul magnetic al Pământului liber. Cu toate acestea, ele sunt instabile și se descompun ușor în electroni, protoni si antineutrino electroni. core Albedoul radioactive cu energie ridicată, se descompun în interiorul regiunii de prindere. Acesta este modul în care Van Allena centura este alimentată pozitroni si electroni.

EBL și furtuni magnetice

La pornirea furtuni magnetice puternice, aceste particule nu doar accelerează, lasă radioactive centura Van Allen, golirea din ea. Faptul este că, în cazul în care configurația câmpului magnetic este schimbat, punctul oglinda poate fi cufundat în atmosferă. În acest caz, particulele pierd energie (pierderi de ionizare, scattering) modifica unghiurile smoală, și apoi mor atingând straturile superioare magnetosferă.

RPG-uri și lumini nordice

Van Allen centura radiații este înconjurat de un strat de plasmă, constituind fluxurile captate de protoni (ioni) și electroni. Un motiv pentru acest fenomen nordic strălucire (polar) - este acela că particulele sunt turnate din stratul de plasmă, și parțial dintr-un RPG extern. Borealis reprezintă atomii de radiatii atmosferice care sunt excitat datorită coliziunii dintre particule precipitanți din centura.

Cele RPG-uri de studiu

Aproape toate rezultatele fundamentale ale investigațiilor de formațiuni, cum ar fi centurile de radiatii, care au fost obținute în aproximativ 1960-70-e. Observații recente cu utilizarea stațiilor orbitale, nave interplanetare și cele mai noi echipamente științifice oamenii de știință au permis să producă o informație foarte importantă noi. Centurile Van Allen în jurul Pământului sunt studiate în timpul nostru. Descrieți pe scurt cele mai importante realizări în acest domeniu.

Datele obținute din „Salyut-6“

Cercetatorii de la Institutul de Inginerie Fizică Moscova la începutul anilor '80 au investigat fluxul de electroni cu un nivel ridicat de energie, în imediata vecinătate a planetei noastre. Pentru a face acest lucru, au folosit echipamentul, care a fost pe stația orbitală „Salyut-6“. Acesta permite oamenilor de știință să se separe foarte eficient fluxuri de pozitroni si electroni cu energii mai mari de 40 MeV. stație de Orbit (înclinare de 52 °, de înălțimea de aproximativ 350-400 km) se execută cea mai mare parte sub centurile de radiatii ale planetei. Cu toate acestea, încă atins partea interioară în anomalia magnetică brazilian. La traversarea zonei au fost găsite fluxuri staționare, format din electroni de mare energie. RPG electroni numai a cărui energie este mai mică de 5 MeV au fost înregistrate înainte de un experiment.

serii de date prin satelit artificial "Meteor-3"

Cercetatorii de la Institutul de Inginerie Fizică Moscova efectuat măsurători suplimentare pe sateliți artificiali din seria planetei „Meteor-3“, în care înălțimea orbită circulară de 800 km și 1200. În acest moment, unitatea a prins rădăcini în RPG-uri foarte adânci. Aceasta a confirmat rezultatele care au fost obținute mai devreme la stația „6-Salut“. Cercetatorii apoi a obținut un alt rezultat important, pentru a face uz de stația de „Mir“ și „Salyut-7“ spectrometre magnetice. Sa dovedit că zona stabilă observată anterior este formată exclusiv din electroni (fara pozitroni), energia care este foarte mare (până la 200 MeV).

Deschiderea stationare centura nuclei CNO

Un grup de cercetatori de la USM NIYAF la sfârșitul anilor '80 și începutul anilor '90 a efectuat un experiment cu scopul de a studia nucleele, care sunt amplasate în spațiul apropiat. Aceste măsurători au fost efectuate utilizând camere proporționale și emulsii nucleare. Acestea au fost efectuate pe satelit din seria „Cosmos“. Oamenii de știință au descoperit prezența nucleelor fluxuri N, O și Ne în spațiu, în care o orbita satelitului artificial (înclinare de 52 °, aproximativ 400-500 km înălțime) intersectează anomalia brazilian.

Analiza a arătat că aceste nuclee, energia ajunge la cateva zeci de MeV / nucleon nu au fost galactic, albedoul sau de origine solară, deoarece acestea nu au putut cu atât de multă energie pentru a pătrunde adânc în magnetosfera planetei noastre. Deci, oamenii de știință au descoperit componenta anormală a razelor cosmice prinse de câmpul magnetic.

atomi de scăzut de energie în materia interstelar, sunt capabile să penetreze în heliosfera. Apoi, radiațiile ultraviolete ale soarelui ionizează mono sau disubstituit. Rezultate particulele încărcate sunt accelerate pe fronturile vântului solar, ajungând la câteva zeci de MeV / u. Ei apoi pătrund în magnetosfera, care sunt capturate și complet ionizat.

Cvasistaționară protoni și electroni de curea

La Sun 22 martie 1991 a existat un flash puternic, care a însoțit lansarea unei mase imens de material solar. Acesta a ajuns la magnetosfera până la 24 martie și-a schimbat regiunea exterioară. Particulele Magnetosfera vânt solar de spargere a avut mai multa energie. Ei au ajuns în zona în care a fost apoi CRESONULUI, un satelit american. Dispozitivele montate pe acesta a înregistrat o creștere bruscă a energiei de protoni este variată de la 20 la 110 MeV și electroni puternic (aproximativ 15 MeV). Acest lucru este demonstrat prin apariția unei noi centuri. În primul rând, o centură cvasistaționară observată pe un număr de nave spațiale. Cu toate acestea, numai în stația de „Mir“, a studiat pe toată durata vieții este de aproximativ doi ani.

De altfel, în anii '60 ai secolului trecut, ca urmare a faptului că în cosmos a explodat dispozitive nucleare, a existat o centură cvasi-staționară, formată din electroni cu energii mici. Ea a existat timp de aproximativ 10 ani. fragmente de fisiune radioactive dezintegrat, iar aceasta a fost o sursă de particule încărcate.

Există un RPG pe Lună

În satelitul planetei noastre nu există nici o centură de radiații Van Allen. În plus, are o atmosferă protectoare. Suprafața Lunii a deschis vântul solar. O puternică explozie solară, în cazul în care a avut loc în timpul misiunii lunare ar fi incinerate , iar astronauții și capsula, cum ar fi vărsați flux de radiații enorm, care este fatală.

Este posibil pentru a proteja împotriva radiațiilor cosmice

Această întrebare are oameni de știință interesați de mai mulți ani. În doze mici de radiații, după cum se știe, nu are aproape nici un efect asupra sanatatii noastre. Cu toate acestea, este sigur numai atunci când acestea nu depășesc un anumit prag. Știi ce nivel de radiații în afara centurii Van Allen, pe suprafața planetei noastre? De obicei, conținutul de radon și toriu particule mai mici de 100 Bq per 1 ^m3. În interior, RPG-uri, aceste cifre sunt mult mai mari.

Desigur, Van Allen centurile de radiații ale Pământului este foarte periculos pentru oameni. Impactul lor asupra organismului studiat mulți cercetători. oamenii de știință sovietici în 1963 a declarat Bernard Lovell, celebrul astronom britanic, ceea ce înseamnă că ei nu cunosc persoana pentru a proteja de efectele radiațiilor în spațiu. Acest lucru a însemnat că nu a putut face chiar și coajă groasă a aparatului sovietic. Cum, atunci, utilizate în capsule de americani Superfine de metal, aproape ca o folie, ar putea proteja astronauti?

Potrivit asigurările de NASA, care le-a trimis astronauti pe Luna numai atunci când focare nu sunt de așteptat că organizația este în măsură să prevadă. Este posibil să se reducă la minimum riscul de iradiere. Alti experti, cu toate acestea, susțin că prezice doar aproximativ data de radiații de mare.

Van Allen centura și zboară spre Lună

Leonov, cosmonautul sovietic, în 1966 încă a ieșit în spațiu deschis. Cu toate acestea, el a fost îmbrăcat într-un costum de plumb de super-grele. Dar, după 3 ani, astronauți din Statele Unite ale Americii a sarit de pe suprafata Lunii, și nu este în mod clar în costume grele. Poate că experții de la NASA a lungul anilor au reușit să găsească un material ultra-light, care protejează astronauții de radiațiile? Moonshot ridică încă multe întrebări. Unul dintre principalele argumente ale celor care cred că americanii nu au aterizat pe ea - existența unor centuri de radiații.