Van Allen tali pinggang sinaran

tali pinggang sinaran bumi (RPGs), Van Allena tali pinggang, atau - satu rantau ruangan paling dekat di seluruh planet ini, yang mempunyai bentuk cincin, yang adalah aliran gergasi elektron dan proton. Bumi memegang mereka melalui medan magnet dipole.

penemuan

EBL ditemui pada 1957-1958. Ahli-ahli sains dari Amerika Syarikat dan Kesatuan Soviet. "Explorer 1" (gambar di bawah), satelit ruang Amerika Syarikat yang pertama, pelancaran yang berlangsung pada tahun 1958, dengan syarat data sangat penting. Terima kasih kepada rakyat Amerika di atas kapal uji kaji ke atas permukaan bumi (pada ketinggian kira-kira 1000 km), ditemui zon radiasi (di dalam). Kemudian, kawasan itu kedua ditemui pada ketinggian kira-kira 20,000 km. Tidak ada sempadan yang jelas antara tali pinggang dalaman dan luaran - pertama secara beransur-ansur ke dalam kedua. Kedua-dua zon radioaktif berbeza dalam tahap caj zarah dan komposisi mereka.

Kawasan-kawasan ini dikenali sebagai tali pinggang Van Allena. Dzheyms Van Allen - ahli fizik, satu eksperimen yang membantu mereka untuk diterokai. Saintis telah mendapati bahawa tali pinggang ini terdiri daripada angin suria dan zarah bercas sinar kosmik, yang tertarik dengan Bumi medan magnetnya. Setiap daripada mereka membentuk torus seluruh planet ini (a angka yang berbentuk seperti donut a).

Dalam ruang, sejak masa itu terdapat banyak eksperimen. Mereka dibenarkan untuk meneroka ciri-ciri utama dan sifat-sifat RPGs. Bukan sahaja planet kita, terdapat tali pinggang radiasi. Mereka adalah objek-objek angkasa yang ada dan yang lain, yang mempunyai suasana dan medan magnet. tali pinggang sinaran Van Allen ditemui terima kasih kepada kapal-kapal planet US Marikh. Di samping itu, rakyat Amerika mendapati ia di Saturn dan Jupiter.

medan magnet dipole

Planet kita mempunyai bukan sahaja tali pinggang Van Allena, tetapi bidang dipole magnet. Ia adalah satu set kerang magnet bersarang dalam satu sama lain. Struktur padang menyerupai kubis atau bawang. shell magnet boleh dibayangkan sebagai tenunan garis-garis magnet kekerasan permukaan tertutup. Semakin dekat dengan pusat dipole adalah shell, lebih besar kekuatan medan magnet. Tambahan pula, nadi yang dikehendaki bagi suatu zarah bercas di luar dpt diduga, juga meningkat.

Oleh itu, N-I sampul surat mempunyai momentum zarah P _n. Dalam kes di mana momentum permulaan zarah adalah kurang daripada P _n, ia mencerminkan medan magnet. zarah kemudian kembali ke angkasa lepas. Walau bagaimanapun, ia juga berlaku bahawa ia menghidupkan shell N-ke. Dalam kes ini, ia tidak lagi boleh pulang. Zarah akan ditangkap dalam perangkap selagi ia tidak hilang, atau berhadapan dengan suasana sisa tidak akan kehilangan tenaga.

The medan magnet planet kita adalah shell yang sama yang terletak pada jarak yang berbeza dari permukaan Bumi pada longitud yang berbeza. Ini adalah disebabkan oleh ketidakpadanan medan magnet dengan paksi putaran gandar planet ini. Kesan ini dilihat terbaik di Brazil anomali magnet. Di rantau ini garisan medan magnet yang ditinggalkan, dan terperangkap zarah bergerak ke atas mereka, boleh berada di bawah 100 km ketinggian dan dengan itu jatuh di atmosfera bumi.

RPGs komposisi

Di dalam pengagihan tidak sekata tali pinggang sinaran proton dan elektron. Pertama yang terletak di bahagian dalam itu, dan kedua - di luar itu. Oleh itu, pada peringkat awal kajian, saintis percaya bahawa terdapat luaran (e) dan dalaman (proton) tali pinggang sinaran Bumi. Pada masa ini, pendapat ini adalah tidak relevan.

Mekanisme yang paling penting dalam generasi zarah pengisi Van Allena Belt adalah pereputan neutron albedo. Perlu diingatkan bahawa neutron diwujudkan apabila suasana berinteraksi dengan radiasi kosmik. Aliran zarah bergerak ke arah yang dari planet (neutron albedo), melalui medan magnet Bumi bebas. Walau bagaimanapun, mereka tidak stabil dan mudah mengurai ke elektron, proton dan antineutrino elektron. Radioaktif albedo teras mempunyai tenaga yang tinggi, mengurai dalam kawasan cengkaman. Iaitu bagaimana tali pinggang Van Allena diisi semula positron dan elektron.

EBL dan ribut magnetik

Apabila memulakan ribut magnet yang kuat, zarah ini tidak hanya mempercepatkan, mereka meninggalkan radioaktif tali pinggang Van Allen, mengosongkan daripada itu. Hakikatnya adalah bahawa jika konfigurasi medan magnet berubah, titik cermin boleh tenggelam dalam atmosfera. Dalam kes ini, zarah kehilangan tenaga (kerugian pengionan, berselerak) mengubah sudut padang, dan kemudian mati mencapai lapisan atas magnetosfera.

RPGs dan cahaya utara

Van Allen tali pinggang sinaran dikelilingi oleh lapisan plasma, membentuk aliran ditangkap proton (ion) dan elektron. Salah satu sebab untuk fenomena ini sebagai utara (polar) cahaya - adalah bahawa zarah dicurahkan dari lapisan plasma, dan sebahagian dari RPG luar. Borealis mewakili atom radiasi atmosfera yang teruja kerana perlanggaran zarah precipitating daripada tali pinggang.

The RPGs kajian

Hampir semua keputusan asas siasatan formasi seperti tali pinggang radiasi, yang diperolehi dalam kira-kira 1960-1970-ies. Pemerhatian baru-baru dengan penggunaan stesen orbit, kapal planet dan terkini peralatan saintifik saintis dibenarkan untuk menghasilkan maklumat baru amat penting. tali pinggang Van Allen mengelilingi Bumi sedang dikaji dalam masa kita. Terangkan secara ringkas pencapaian yang paling penting dalam bidang ini.

Data yang diperolehi daripada "Salyut-6"

Penyelidik dari Moscow Engineering Physics Institute pada awal 80-ies telah menyiasat aliran elektron dengan tahap tenaga yang tinggi di kawasan yang berhampiran dengan planet kita. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan peralatan yang di atas stesen orbit "Salyut-6". Ia membolehkan saintis untuk sangat cekap memisahkan aliran positron dan elektron dengan tenaga yang lebih besar daripada 40 MeV. Stesen Orbit (kecondongan 52 °, daripada ketinggian kira-kira 350-400 km) berjalan kebanyakannya di bawah tali pinggang radiasi planet ini. Walau bagaimanapun, ia masih menyentuh bahagian dalam dalam anomali magnet Brazil. Ketika menyeberang kawasan aliran pegun ditemui, yang terdiri daripada elektron bertenaga tinggi. RPG hanya elektron yang tenaga adalah kurang daripada 5 MeV direkodkan sebelum percubaan.

siri data satelit buatan "Meteor-3"

Penyelidik dari Moscow Engineering Physics Institute dijalankan ukuran lanjut mengenai satelit buatan siri planet ini "Meteor-3", di mana ketinggian orbit bulat 800 km dan 1200. Pada masa ini, unit ini telah berakar di RPGs sangat dalam. Ia mengesahkan keputusan yang telah diperolehi sebelum ini di stesen "Salut-6". Para penyelidik kemudian memperoleh satu lagi keputusan penting, untuk menggunakan stesen "Mir" dan "Salyut-7" spektrometer magnet. Ia telah terbukti bahawa zon stabil diperhatikan sebelum ini terdiri secara eksklusif daripada elektron (positron tidak), tenaga yang sangat tinggi (sehingga 200 MeV).

Membuka pegun CNO tali pinggang nukleus

Sekumpulan penyelidik dari MSU NIYAF pada lewat 80-an dan awal 90-ies menjalankan satu eksperimen bertujuan mengkaji nukleus, yang terletak di dalam ruang yang terdekat. pengukuran ini telah dijalankan menggunakan dewan berkadar dan emulsi nuklear. Mereka telah dijalankan ke atas satelit "Cosmos" siri. Para saintis telah menemui kehadiran nukleus sungai N, O dan Ne di angkasa, di mana orbit satelit tiruan (kecondongan 52 °, kira-kira 400-500 km ketinggian) bersilang anomali Brazil.

Analisis telah menunjukkan bahawa nukleus ini, tenaga mencapai beberapa puluh MeV / nukleon tidak galaksi, albedo atau asal solar, kerana mereka tidak boleh dengan tenaga yang begitu banyak untuk menembusi jauh ke dalam magnetosfera planet kita. Jadi saintis telah menemui komponen ganjil sinar kosmik terperangkap oleh medan magnet.

atom rendah tenaga dalam perkara antara bintang, dapat menembusi heliosfera itu. Kemudian, radiasi ultraviolet matahari mengionkan mono atau disubstituted. Zarah yang menyebabkan bayaran yang dipercepatkan di peringkat angin solar, mencapai beberapa puluh MeV / u. Mereka kemudian menembusi ke dalam magnetosfera, yang ditangkap dan terion sepenuhnya.

Kuasi-pegun proton tali pinggang dan elektron

On Sun 22 Mac 1991 terdapat kilat yang kuat yang disertai pengeluaran jisim besar bahan solar. Ia mencapai magnetosfera oleh 24 Mac dan telah mengubah wajah negara luarnya. Zarah magnetosfera angin solar pecah mempunyai lebih banyak tenaga. Mereka tiba di kawasan di mana ketika itu selada, sebuah satelit Amerika. Peranti yang dipasang di atasnya mencatatkan peningkatan mendadak dalam tenaga proton diubah 20-110 MeV dan elektron berkuasa (kira-kira 15 MeV). Ini terbukti dengan kemunculan tali pinggang baru. Pertama, tali pinggang seakan-pegun diperhatikan pada beberapa kapal angkasa. Walau bagaimanapun, hanya di stesen "Mir", beliau belajar untuk jangka hayat kira-kira dua tahun.

Secara kebetulan, dalam 60-an abad yang lalu akibat daripada hakikat bahawa dalam kosmos meletup peranti nuklear, terdapat tali pinggang seakan-akan tidak bergerak, yang terdiri daripada elektron dengan tenaga kecil. Ia telah wujud selama kira-kira 10 tahun. serpihan pembelahan radioaktif hancur, dan ini adalah sumber zarah bercas.

Adakah terdapat RPG di Bulan

Dalam satelit planet kita tidak ada tali pinggang sinaran Van Allen. Di samping itu, ia mempunyai suasana tiada perlindungan. Permukaan Bulan membuka angin solar. A kuat suar solar, jika ia berlaku semasa misi lunar akan dibakar dan angkasawan dan kapsul, seperti yang dimuntahkan fluks sinaran yang sangat besar, yang membawa maut.

Adakah mungkin untuk melindungi daripada sinaran kosmik

Soalan ini mempunyai saintis berminat untuk bertahun-tahun. Dalam dos yang kecil radiasi, seperti yang diketahui, hampir tidak mempunyai kesan ke atas kesihatan kita. Walau bagaimanapun, ia adalah selamat hanya apabila mereka tidak melebihi ambang tertentu. Adakah anda tahu apa tahap radiasi di luar tali pinggang Van Allen, di permukaan planet kita? Biasanya, kandungan radon dan thorium zarah kurang daripada 100 Bq per 1 m ^3. Di dalam, RPGs, angka-angka ini adalah lebih tinggi.

Sudah tentu, tali pinggang sinaran Van Allen Bumi adalah sangat berbahaya kepada manusia. kesannya terhadap organisma dikaji ramai penyelidik. saintis Soviet pada tahun 1963 kata Bernard Lovell, ahli astronomi British yang terkenal, ini bermakna mereka tidak tahu orang yang melindungi daripada kesan radiasi di angkasa. Ini bermakna bahawa ia tidak dapat mengendalikan shell tebal radas Soviet. Bagaimana, maka, yang digunakan dalam kapsul Amerika Superfine logam, hampir seperti foil, boleh melindungi angkasawan?

Menurut jaminan daripada NASA, ia telah menghantar angkasawan ke bulan hanya apabila wabak tidak dijangkakan organisasi yang mampu meramalkan. Ia adalah mungkin untuk mengurangkan bahaya radiasi. Pakar-pakar lain, bagaimanapun, berpendapat bahawa hanya kira-kira meramalkan tarikh radiasi yang tinggi.

tali pinggang Van Allen dan terbang ke bulan

Leonov, angkasawan Soviet, pada tahun 1966 masih keluar di ruang terbuka. Walau bagaimanapun, dia berpakaian mendahului saman super-berat. Tetapi selepas 3 tahun, angkasawan dari Amerika Syarikat melompat ke atas permukaan bulan, dan jelas tidak saman berat. Mungkin pakar-pakar dari NASA selama ini berjaya mencari bahan ultra-light yang melindungi angkasawan dari radiasi? Pelayaran ke Bulan masih menimbulkan banyak persoalan. Salah satu hujah utama mereka yang percaya bahawa Amerika tidak mendarat di atasnya - kewujudan tali pinggang radiasi.