Загадка радіаційного поясу Землі вирішена
Два концентричних кола високошвидкісних частинок, що оточують Землю, нарешті видали нам секрети свого походження — всього через 55 років після їх відкриття.
Два зонди НАСА виявили свідоцтва того, що так звані пояси Ван Аллена не просто збирають частинки, принесені звідкись ззовні, а розганяють їх, надаючи їм в кінцевому рахунку значно бόльшую енергію, ніж ці частинки мали спочатку.
Зонди Ван Аллена (раніше — зонди радіаційного поясу) НАСА однозначно підтвердили теорію про місцеве походження найсильнішого розгону електронів в поясах. (Тут і нижче ілюстрації G. Reeves, M. Henderson, NASA / Goddard / Scientific Visualization Studio.)
Нагадаємо: після відкриття поясів у 1950-х, коли рукотворні апарати землян вперше змогли надовго вийти в космос, вважалося, що електрони поясів відбуваються з далеких куточків магнітосфери Землі. Передбачалося, що, потрапляючи в неї, частинки дрейфують ближче і захоплюються сильним магнітним полем, де прискорюються і утворюють широко відомі кольцеподобние структури самих поясів.
Однак такий механізм дозволяє поясам лише порівняно повільно змінюватися протягом днів і тижнів, і до 1990-му стало зрозуміло, що на практиці пояса Ван Аллена по енергії і щільності частинок трансформуються куди швидше. Тоді почала піднімати голову альтернативна теорія походження електронів в поясах: електричні поля всередині поясів відривають електрони від блукаючих в космічному просторі атомів і прискорюють їх до близькосвітлових швидкостей. У принципі, такі процеси можуть змінити параметри поясів за час від декількох секунд до декількох годин (супутникові спостереження 90-х показували саме таку швидкість). Тому теорія здавалася логічною, хоча тоді вичерпних спостережень поясів ще не було, і лунали голоси, що, можливо, супутники зафіксували лише якісь місцеві аномалії.
У 2012 році НАСА запустило пару зондів, спеціально призначених для вивчення поясів, і їх робота дала очікувані плоди: минулого жовтні менш ніж за 12 годин щільність електронів в одному з шарів пояса зросла у тисячу разів.
Траєкторія дослідницьких зондів щодо самих поясів.
Отже, друга теорія підтверджена командою на чолі з Джеффрі Ривсом (Geoffrey Reeves) з Лос-Аламоської національної лабораторії (США) — в тому сенсі, що тепер абсолютно точно ясно: електрони отримують свої величезні швидкості «на місці», прямо в поясах Ван Аллена , а не приходять в них з настільки високими енергіями з міжпланетного простору. А звідси не цілком вірно уявлення про те, що радіаційні пояси тільки «захищають» землю від потоку космічних частинок; фактично значна частка частинок з високими енергіями стає такою саме в «захисному поясі». Як відзначають дослідники, якщо це відбувається в серці земних поясів такого типу, то з високою ймовірністю щось подібне трапляється і в радіаційних поясах навколо Юпітера, Сатурна і навіть планет інших зоряних систем. А може, і зірок з сильним магнітним полем і високим рівнем рентгенівського випромінювання …
Звіт про дослідження опублікований в журналі Science.
Підготовлено за матеріалами НАСА.
Джерело: Александр Берези, compulenta.computerra.ru.
© Ноосфера
