Cinta de radiación de Van Allen

cinta radiación Terra (RPG), Van correa Allena, ou - unha rexión de espazo máis próxima ao redor do planeta, tendo a forma de aneis, que son cadeas xigantes de electróns e protóns. Terra prende-los por medio do campo magnético dipolo.

descubrimento

EBL foi descuberto en 1957-58. Científicos de Estados Unidos e da Unión Soviética. "Explorer 1" (foto abaixo), os primeiros satélites espaciais dos Estados Unidos, cuxo lanzamento tivo lugar en 1958, proporcionou datos moi importantes. Grazas aos americanos bordo experiencias sobre a superficie da Terra (a unha altitude de cerca de 1000 km), se atopou zona de radiación (para dentro). Máis tarde, a segunda aparición desta área foi atopado a unha altitude de cerca de 20.000 km. Non existe unha fronteira clara entre as cintas interior e exterior - En primeiro lugar, aos poucos, para o segundo. As dúas zonas radioactivas difiren no grao de carga das partículas ea súa composición.

Estas áreas se tornou coñecido como cintos de Van Allena. Dzheyms Van Allen - un físico, un experimento que os axudou a descubrir. Os científicos descubriron que estes cintos están feitos de vento solar e partículas de raios cósmicos, que son atraídos para a Terra do seu campo magnético cargado. Cada un deles forma unha rolla arredor do planeta (unha cifra que ten a forma dun donut).

No espazo, desde aquel tempo houbo moitos experimentos. Son autorizados a explorar as principais características e propiedades dos RPGs. Non só o noso planeta, hai cintos de radiación. Son corpos celestes dispoñibles e outras, que teñen unha atmosfera e un campo magnético. cinto de radiación de Van Allen foi descuberto grazas ás naves interplanetárias americana Mars. Ademais, os estadounidenses atoparon en Saturno e Xúpiter.

campo magnético dipolo

O noso planeta ten non só o cinto Van Allena, pero o campo magnético dipolo. É un conxunto de cunchas magnéticos aniñados un no outro. A estrutura do campo é semellante a un repolo ou cebola. escudo magnético pode ser imaxinado como tecido de liñas de forza magnética superficie pechada. O máis próximo ao centro do dipolo é o shell, máis forza do campo magnético. Ademais, o impulso que é necesario para un fóra penetrável partícula cargada, tamén aumenta.

Así, N-I sobre ten impulso partículas P _n. No caso de que o impulso inicial de partícula é menor que P _n, que reflicte o campo magnético. A partícula, a continuación, retorna ao espazo. Con todo, tamén acontece que este sinale o shell th-N. Neste caso, non é capaz de deixar. Partícula será capturado na trampa, con tal de que non se disipa, ou confrontado con atmosfera residual non pode perder enerxía.

O campo magnético do noso planeta é o mesmo shell situados a distancias diferentes da superficie da Terra en diferentes lonxitudes. Isto é debido á incompatibilidade do campo magnético co eixe de rotación do eixo planeta. Este efecto é visto mellor na brasileira anomalía magnética. Nesta rexión as liñas do campo magnético son omitidas, e partículas que se desprazan sobre eles arrastrado, pode ser baixo de 100 km de altura e, polo tanto, caen na atmosfera da Terra.

RPGs composición

Dentro da distribución desigual correa radiación de protóns e electróns. Primeira situada no interior do mesmo, ea segunda - no exterior. Polo tanto, nunha fase inicial do estudo, os científicos cren que hai externa (e) e interna (do protón) cintos de radiación da Terra. Actualmente, esta opinión é irrelevante.

O mecanismo máis importante de xeración de partículas de recheo de Van Allena cinto é o decaimento de neutróns albedo. Débese notar que os neutróns son creados cando a atmosfera interactúa coa radiación cósmica. O fluxo de partículas que se moven na dirección do planeta (neutróns albedo), pasa a través do campo magnético da Terra libremente. Con todo, son inestables e se descompoñen pronto en electróns, protóns e antineutrino electróns. Radioactive núcleo albedo ter alta enerxía, descompoñer na rexión de agarre. É así que Van Allena cinta é reabastecido positróns e electróns.

EBL e tormentas magnéticas

Ao iniciar fortes tormentas magnéticas, estas partículas non só acelerar, eles deixan radioactivo cinto de Van Allen, baleirando fóra del. O feito é que, se a configuración do campo magnético é alterado, o punto de espello pode ser inmerso na atmosfera. Neste caso, as partículas perden enerxía (perdas de ionización, extendido) cambiar os gulos de paso, e despois morren acadando as capas superiores magnetosfera.

RPGs e luces do norte

cinta de radiación de Van Allen está rodeado por unha capa de plasma, constituíndo os fluxos capturados de protóns (ións) e electróns. Unha das razóns para este fenómeno como norte brillo (polar) - é que as partículas son despexados a partir da capa de plasma, e en parte a partir dun RPG externo. Borealis representa átomos de radiación atmosférica que son animados debido a colisión de partículas precipitan a fóra da correa.

Os opr estudo

Case todos os resultados de investigacións fundamentais destas formacións como os cintos de radiación, os cales foron obtidos en preto de 1960-70-s. Observacións recentes co uso de estacións orbitais, naves interplanetárias e os máis recentes equipos científicos permitiu aos científicos producir unha nova información moi significativo. cintos de Van Allen en torno á Terra están sendo estudados no noso tempo. Fai unha breve descrición das realizacións máis importantes nesta área.

Os datos obtidos a partir do "Salyut-6"

Investigadores da Enxeñaría Física Instituto de Moscova a principios dos anos 80-s teñen investigado o fluxo de electróns con un alto nivel de enerxía nas inmediacións do noso planeta. Para iso, utilizaban o equipo, que estaba na estación orbital "Salyut-6". Permite aos científicos separar de forma moi eficiente fluxos de positróns e electróns con enerxías superiores a 40 MeV. estación órbita (inclinación de 52 °, de altura duns 350-400 km) está constituída principalmente por baixo das correas de radiación do planeta. Con todo, aínda tocou a parte interna da anomalía magnética brasileira. Ao atravesar a zona de fluxo estacionarios atopáronse, que consta de electróns de alta enerxía. O RPG única electróns cuxa enerxía é inferior a 5 MeV rexistráronse antes dun experimento.

serie de datos de satélite artificial "Meteor-3"

Investigadores da Enxeñaría Física Instituto de Moscova realizadas noutras medidas de satélites artificiais da serie planeta "Meteor-3", en que o canto da órbita circular de 800 km e 1200. Neste momento, a unidade ten raíces en RPGs moi profundos. El confirmou os resultados que foron obtidos antes na estación "Salut-6". Os investigadores entón obtivo outro resultado importante, para facer uso de estación "Mir" e "Salyut-7" espectrómetro magnéticos. Probouse que a zona observada anteriormente estable consiste exclusivamente de electróns (non hai positrões), a enerxía dos cales é moi alta (ata 200 MeV).

Abrindo estacionario correa núcleos CNO

Un grupo de investigadores da MSU NIYAF a finais dos anos 80 e principios dos anos 90-s realizado un experimento que pretende estudar os núcleos, que están situados no espazo próximo. Estas medicións foron realizadas utilizando cámaras proporcionais e emulsións nucleares. Eles foron levados a cabo na serie de satélites "Cosmos". Os científicos descubriron a presenza de núcleos fluxos de N, O e Ne no espazo, no que unha órbita de satélite artificial (inclinación de 52 °, uns 400-500 km de altura) cruza anomalía brasileira.

A análise mostrou que estes núcleos, a enerxía atinxe varias decenas de MeV / nucleon non eran Galaxia, albedo ou orixe solar, xa que non podería con tanta enerxía para penetrar profundamente na magnetosfera do noso planeta. Así, os científicos descubriron compoñente anómalo dos raios cósmicos presos polo campo magnético.

átomos de baixa enerxía na materia interestelar, son capaces de penetrar na heliosfera. A continuación, a radiación ultravioleta do sol ioniza mono- ou di-substituído. As partículas resultantes cobrados son acelerados nas frontes do vento solar, acadando varias decenas de MeV / u. Eles, entón, penetrar na magnetosfera, que son capturados e totalmente ionizado.

protóns correa case estacionario e electróns

Na Sun 22 de marzo de 1991 houbo un flash poderoso que acompañou o lanzamento dunha enorme masa de material solar. Chegou a magnetosfera ata 24 de marzo e cambiou a súa rexión exterior. As partículas magnetosfera vento solar estourar tiña máis enerxía. Chegaron á área na que, a continuación, foi CRESS, un satélite estadounidense. Dispositivos nel montado gravado un aumento acentuado da enerxía de protóns é variado de 20 a 110 MeV e electróns poderosa (uns 15 MeV). Isto é evidenciado polo xurdimento dunha nova cinta. En primeiro lugar, unha correa case estacionario observada nun número de naves espaciais. Con todo, só na estación "Mir", estudou para a duración de vida é de preto de dous anos.

Incidentalmente, na década de 60 do século pasado, como un resultado do feito de que o cosmos explotada dispositivos nucleares, houbo unha correa case estacionario, que consta de electróns con pequenas enerxías. Xa existe hai preto de 10 anos. fragmentos de fisión radioactiva desintegrada, e esta era unha fonte de partículas cargadas.

Existe un RPG on the Moon

No satélite do noso planeta non hai cinto de radiación de Van Allen. Ademais, non ten atmosfera protectora. A superficie da Lúa abriu o vento solar. Unha forte explosión solar, se produciu durante a misión lunar serían incinerados e os astronautas ea cápsula, como sería vomitou enorme fluxo de radiación, que é moi grave.

Pode protexer contra a radiación cósmica

Esta cuestión ten científicos interesados por moitos anos. En pequenas doses de radiación, como é coñecido, ten case ningún efecto sobre a nosa saúde. Con todo, é seguro só cando eles non superen un determinado límite. Sabe o nivel de radiación fóra do cinto de Van Allen, sobre a superficie do noso planeta? Tipicamente, o contido de Rada e torio partículas inferior a 100 Bq por 1 m ^3. No interior, RPGs, estes números son moito máis elevados.

Por suposto, os cintos de radiación de Van Allen da Terra é moi perigoso para o ser humano. O seu impacto sobre o organismo estudado moitos investigadores. Os científicos soviéticos, en 1963, dixo Bernard Lovell, o famoso astrónomo británico, o que significa que eles non saben a persoa para protexer contra os efectos da radiación no espazo. Isto significa que non podería mesmo xestionar casca grosa do aparello soviético. Como, entón, utilizados en cápsulas americanos superfino metal, case como unha folla, podería protexer os astronautas?

Segundo as protestas da NASA, enviou astronautas á Lúa só cando os brotes non se espera que a organización é capaz de prever. Pode minimizar o perigo de radiación. Outros expertos, con todo, sosteñen que só uns prever a data da alta radiación.

Van Allen cinta e voar para a lúa

Leonov, cosmonauta soviético, en 1966 aínda saíu en espazo aberto. Con todo, estaba vestido cun traxe chumbo super-pesado. Pero despois de 3 anos, os astronautas de Estados Unidos saltou sobre a superficie lunar, e non é claramente nas pesados traxe. Quizais expertos da NASA co paso dos anos puido atopar material ultra-leve que protexe os astronautas da radiación? Moonshot aínda levanta moitas cuestións. Un dos principais argumentos dos que cren que os americanos non teñen pousou sobre el - a existencia cintos de radiación.