حزام فان آلن الإشعاعي

حزام إشعاع الأرض (ار بي جي)، فان Allena حزام، أو - منطقة من الفضاء الأقرب حول الكوكب، وكان على شكل حلقات، والتي هي مجاري عملاقة من الإلكترونات والبروتونات. يحمل الأرض لهم عن طريق المجال المغناطيسي ثنائي القطب.

اكتشاف

اكتشف EBL في 1957-1958. علماء من الولايات المتحدة والاتحاد السوفياتي. تقدم "اكسبلورر 1" (الصورة أدناه)، والأقمار الصناعية الأميركية الأولى، إطلاق التي وقعت في عام 1958، والبيانات الهامة جدا. بفضل الأمريكان كانوا على متنها تجارب على سطح الأرض (على ارتفاع حوالي 1000 كم)، تم العثور على منطقة الإشعاع (في الداخل). وفي وقت لاحق، تم العثور على هذه المجال الثاني على ارتفاع حوالي 20000 كم. ليس هناك حدود واضحة بين أحزمة الداخلية والخارجية - أولا تدريجيا في الثانية. المناطق المشعة اثنين تختلف في درجة المسؤول عن الجسيمات وتكوينها.

هذه المناطق أصبح يعرف باسم حزام فان Allena. Dzheyms فان ألن - وهو فيزيائي، تجربة التي ساعدتهم على اكتشاف. لقد وجد العلماء أن تتم هذه الأحزمة تصل الرياح الشمسية والجسيمات من الأشعة الكونية، التي تنجذب إلى الأرض من مجالها المغناطيسي المشحونة. كل واحد منهم يشكل الحيد حول الكوكب (وهذا الرقم الذي على شكل دونات).

في الفضاء، ومنذ ذلك الوقت كانت هناك العديد من التجارب. ويسمح لهم لاستكشاف الميزات الرئيسية وخصائص الآر بي جي. ليس فقط كوكبنا، وهناك أحزمة الإشعاع. وهي الأجرام السماوية المتاحة وغيرها، والتي لها الغلاف الجوي والمجال المغناطيسي. تم اكتشاف حزام فان ألن الإشعاعي وذلك بفضل السفن بين الكواكب الولايات المتحدة المريخ. وبالإضافة إلى ذلك، وجد الأمريكيون في زحل والمشتري.

المجال المغناطيسي ثنائي القطب

كوكبنا وليس فقط حزام فان Allena، ولكن المجال المغناطيسي ثنائي القطب. وهي عبارة عن مجموعة من قذائف المغناطيسية متداخلة في بعضها البعض. هيكل مجال يشبه الملفوف أو البصل. يمكن تصور قذيفة المغناطيسي، والمنسوجة من الخطوط المغناطيسية القوة سطح مغلقة. كلما اقتربنا من مركز ثنائي القطب هو قذيفة، وزيادة قوة المجال المغناطيسي. وعلاوة على ذلك، نبض ما هو مطلوب للحصول على الجسيمات المشحونة خارج للاختراق، ويزيد أيضا.

وهكذا، N-I المغلف ديه زخم الجسيمات P _ن. في الحالة التي يكون فيها الزخم الأولي من الجسيمات أقل من P _ن، فإنه يعكس الحقل المغناطيسي للأرض. الجسيمات ثم يعود إلى الفضاء. ومع ذلك، فإنه يحدث أيضا أن يتحول على قذيفة-N عشر. في هذه الحالة، فإنه لم يعد قادرا على مغادرة البلاد. وسوف يتم القبض الجسيمات في فخ طالما أنها لا تبدد، أو واجه مع جو المتبقية لن تخسر الطاقة.

و المجال المغناطيسي لكوكبنا هو نفس قذيفة تقع على مسافات مختلفة من سطح الأرض في الطول مختلفة. ويرجع ذلك إلى عدم تطابق المجال المغناطيسي مع محور دوران محور الأرض هذه. ويعتبر هذا أفضل تأثير على البرازيلي الشذوذ المغناطيسي. في هذه المنطقة يتم حذف خطوط الحقل المغناطيسي، ومجرور الجسيمات تتحرك عليها، يمكن أن يكون أقل من 100 كم الارتفاع، وبالتالي تقع في الغلاف الجوي للأرض.

ار بي جي تكوين

داخل توزيع حزام إشعاع متفاوتة من البروتونات والإلكترونات. تقع الأولى في الجزء الداخلي منه، والثانية - في الخارجي. لذلك، في مرحلة مبكرة من الدراسة، يعتقد العلماء أن هناك خارجي (ه) والداخلي (بروتون) أحزمة الإشعاع الأرض. حاليا، وهذا الرأي غير ذي صلة.

أهم آلية لتوليد جزيئات حشو فان Allena الحزام هو اضمحلال النيوترونات البياض. وتجدر الإشارة إلى أن يتم إنشاء النيوترونات عندما يتفاعل الجو مع الأشعة الكونية. تدفق الجسيمات تتحرك في الاتجاه من هذا الكوكب (النيوترونات البياض)، ويمر من خلال المجال المغناطيسي للأرض بحرية. ومع ذلك، فهي غير مستقرة وتتحلل بسهولة في الإلكترونات، البروتونات والإلكترونات النترينو. المشع البياض الأساسية وجود طاقة عالية، وتتحلل داخل المنطقة قبضة. هذه هي الطريقة التي يتم تزويده فان Allena حزام البوزيترونات والإلكترونات.

EBL والعواصف المغناطيسية

عند بدء العواصف المغناطيسية القوية، هذه الجسيمات لا مجرد تسريع فإنها تترك المشع حزام فان ألن، وتفريغ للخروج منه. والحقيقة هي أنه إذا تم تغيير تكوين المجال المغناطيسي، قد تكون مغمورة نقطة المرآة في الغلاف الجوي. في هذه الحالة، فإن الجزيئات تفقد الطاقة (خسائر التأين، نثر) تغيير زوايا الملعب، ثم يموت الوصول إلى الطبقات العليا المغنطيسي.

ار بي جي والأضواء الشمالية

ويحيط حزام فان آلن الإشعاعي بواسطة طبقة البلازما، التي تشكل تيارات القبض على من البروتونات (أيونات) والإلكترونات. وأحد أسباب هذه الظاهرة بأنها الشمالي (القطبي) توهج - هو أن يتم سكب جزيئات من طبقة البلازما، وجزئيا من RPG الخارجية. بورياليس تمثل ذرات الإشعاع في الغلاف الجوي الذي نحن متحمسون بسبب اصطدام الجزيئات عجل من الحزام.

والآر بي جي الدراسة

كل النتائج الأساسية تقريبا من التحقيقات في مثل هذه التشكيلات كما أحزمة الإشعاع، والتي تم الحصول عليها في حوالي 1960-1970 المنشأ. الأرصاد الحديثة مع استخدام المحطات المدارية، السفن بين الكواكب وأحدث المعدات العلمية سمحت للعلماء لإنتاج معلومات جديدة مهمة للغاية. ويجري حاليا دراسة أحزمة فان ألن حول الأرض في عصرنا. وصف موجز أهم الإنجازات في هذا المجال.

البيانات التي تم الحصول عليها من "ساليوت 6"

وقد حقق باحثون من معهد موسكو للهندسة الفيزياء في وقت مبكر من 80 المنشأ تدفق الإلكترون مع مستوى عال من الطاقة في المنطقة المجاورة مباشرة لكوكبنا. للقيام بذلك، استخدموا المعدات، التي كانت على متن المحطة المدارية "ساليوت 6". انها تسمح للعلماء منفصلة بكفاءة عالية تيارات من البوزيترونات والإلكترونات مع طاقات أكبر من 40 إلكترون فولت. محطة أوربت (الميل 52 درجة، من ارتفاع حوالي 350-400 كم) يعمل معظمهم تحت أحزمة الإشعاع من هذا الكوكب. ومع ذلك، فإنه لا يزال لمست الجزء الداخلي في الشذوذ المغناطيسي البرازيلي. عند عبور المنطقة تم العثور على تدفقات ثابتة، ويتألف من الإلكترونات ذات الطاقة العالية. وRPG الإلكترونات فقط الذي طاقة أقل من 5 إلكترون فولت سجلت قبل التجربة.

سلسلة بيانات القمر الصناعي "ميتيور-3"

قام باحثون من معهد موسكو للهندسة الفيزياء من مزيد من القياسات على الأقمار الصناعية من سلسلة كوكب "ميتيور-3"، الذي ذروة مدار دائري 800 كم و 1200. في هذا الوقت، اتخذت جذر الوحدة في ار بي جي عميقة جدا. وأكدت النتائج التي تم الحصول عليها في وقت سابق في محطة "سالو-6". ثم حصل الباحثون على نتيجة هامة أخرى، للاستفادة من محطة "مير" و "ساليوت 7" الطيف المغناطيسي. وقد ثبت أن منطقة مستقرة لوحظ سابقا تتكون حصرا من الإلكترونات (البوزيترونات لا)، والطاقة التي هي عالية جدا (تصل إلى 200 إلكترون فولت).

فتح ثابتة CNO حزام نوى

قامت مجموعة من الباحثين من جامعة ولاية ميشيغان NIYAF في 80 وأوائل 90 المنشأ في وقت متأخر من تجربة تهدف إلى دراسة النوى، والتي تقع في الفضاء القريب. أجريت هذه القياسات باستخدام غرف يتناسب والمستحلبات النووية. وتنفذ فيها على سلسلة القمر الصناعي "كوزموس". وقد اكتشف العلماء وجود نواة تيارات N، O وني في الفضاء، والتي مدار قمر صناعي (الميل 52 درجة، حوالي 400-500 كم الارتفاع) يتقاطع الشذوذ البرازيلي.

التحليل أظهرت أن هذه النوى، تصل طاقة كانت عدة عشرات من إلكترون فولت / النيوكليون لا المجرة، البياض أو الأصل الشمسية، لأنها لا يمكن مع الكثير من الطاقة لاختراق عمق الغلاف المغناطيسي لكوكبنا. حتى اكتشف العلماء العنصر الشاذ للأشعة الكونية المحاصرين من قبل المجال المغناطيسي.

ذرات منخفضة الطاقة في مادة ما بين النجوم، قادرين على اختراق الغلاف الجوي للشمس. ثم، الأشعة فوق البنفسجية من الشمس بتأين أحادية أو مزدوج الاستبدال. وتسارع الجسيمات الناتجة المفروضة على الجبهات من الرياح الشمسية، حيث بلغ عشرات إلكترون فولت / ش. وبعد ذلك تخترق الغلاف المغنطيسي، التي يتم التقاطها والمتأينة بالكامل.

البروتونات حزام شبه ثابتة والإلكترونات

في الأحد 22 مارس 1991 كان هناك ومضة قوية التي رافقت الافراج عن كتلة ضخمة من المواد الشمسية. وصلت إلى الغلاف المغناطيسي إلى 24 مارس وتغيرت المنطقة الخارجية لها. وكانت جزيئات الرياح الشمسية المغنطيسي انفجر المزيد من الطاقة. وصلوا إلى المنطقة التي بعد ذلك كان الرشاد، قمر صناعي أمريكي. شنت الأجهزة في هذا الشأن سجلت وتتنوع زيادة حادة في الطاقة بروتون 20-110 إلكترون فولت والإلكترون قوي (حوالي 15 إلكترون فولت). والدليل على ذلك ظهور حزام جديد. أولا، لاحظ حزام شبه ثابتة على عدد من المركبات الفضائية. ومع ذلك، فقط في محطة "مير"، ودرس لمدة الحياة نحو عامين.

بالمناسبة، في 60s من القرن الماضي نتيجة لحقيقة أن في الكون انفجرت القنابل النووية، كان هناك حزام شبه ثابتة، ويتألف من الإلكترونات مع طاقات صغيرة. وقد وجدت أنه لنحو 10 عاما. تفككت شظايا الانشطار المشعة، وكان هذا مصدر الجسيمات المشحونة.

هناك RPG على سطح القمر

في الأقمار الصناعية من كوكبنا ليس هناك حزام فان ألن الإشعاعي. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه لا يوجد لديه جو وقائي. سطح القمر فتح الرياح الشمسية. A قوي التوهج الشمسي، إذا كان قد حصل أثناء سيتم حرقها بعثة قمرية ورواد الفضاء وكبسولة، كما هو قذف تدفق الإشعاع الهائل، وهو قاتلة.

هل من الممكن للحماية من الإشعاع الكوني

هذا السؤال العلماء المهتمين لسنوات عديدة. في جرعات صغيرة من الإشعاع، كما هو معروف، له تأثير لا تقريبا على صحتنا. ومع ذلك، وأنها آمنة فقط عندما لا يتجاوز عتبة معينة. هل تعرف ما هو مستوى الإشعاع خارج حزام فان ألن، على سطح كوكبنا؟ عادة، ومحتوى الرادون والثوريوم الجسيمات أقل من 100 بيكريل لكل 1 م ^3. في الداخل، ار بي جي، وهذه الأرقام هي أعلى من ذلك بكثير.

بطبيعة الحال، فإن أحزمة الإشعاع فان ألن الأرض أمر خطير جدا للإنسان. تأثيرها على الكائن الحي ودرس كثير من الباحثين. وقال العلماء السوفييت في عام 1963 برنارد لوفيل، عالم الفلك البريطاني الشهير، هذا يعني أنها لا تعرف الشخص للحماية من آثار الإشعاع في الفضاء. وهذا يعني أنه لا يمكن حتى التعامل مع قذيفة سميكة من جهاز السوفياتي. كيف، إذن، وتستخدم في كبسولات الأميركيين رقيق المعادن، تقريبا مثل رقائق، يمكن أن تحمي رواد الفضاء؟

وفقا لتأكيدات من وكالة ناسا، وإرساله رواد فضاء الى القمر فقط عندما لا يتوقع اندلاع أن المنظمة قادرة على التنبؤ. فمن الممكن للحد من مخاطر الإشعاع. خبراء آخرين، ومع ذلك، يجادل بأن التنبؤ فقط تقريبا من تاريخ إشعاع عالية.

حزام فان ألن والسفر الى القمر

ليونوف، رائد الفضاء السوفيتي في عام 1966 لا يزال خرج في فضاء مفتوح. ومع ذلك، وقال انه كان يرتدي بدلة الرصاص فائقة الثقيلة. ولكن بعد 3 سنوات، قفز رواد الفضاء من الولايات المتحدة على سطح القمر، وهو واضح ليس في الدعاوى الثقيلة. ربما نجح خبراء من وكالة ناسا على مر السنين لتجد مادة خفيفة للغاية التي تحمي رواد الفضاء من الإشعاع؟ Moonshot لا يزال يثير العديد من التساؤلات. واحدة من الحجج الرئيسية لأولئك الذين يعتقدون أن الأميركيين لم هبطت على ذلك - وجود أحزمة الإشعاع.