Ζώνη ακτινοβολίας Van Allen

ζώνη ακτινοβολίας της Γης (ΑΟΠ), Van ιμάντα Allena, ή - μια περιοχή του χώρου που βρίσκεται πλησιέστερα γύρω από τον πλανήτη, που έχει την μορφή δακτυλίων, τα οποία είναι γιγαντιαία ρεύματα των ηλεκτρονίων και πρωτονίων. Γη να κατέχει μέσω του διπόλου μαγνητικού πεδίου.

ανακάλυψη

ΕΛΒ ανακαλύφθηκε το 1957-1958. Οι επιστήμονες από τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Σοβιετική Ένωση. «Explorer 1» (που απεικονίζεται παρακάτω), οι πρώτες διαστημικών δορυφόρων των ΗΠΑ, η έναρξη της οποίας έλαβε χώρα το 1958, με την προϋπόθεση πολύ σημαντικά δεδομένα. Χάρη στους Αμερικανούς εν πλω πειράματα στην επιφάνεια της Γης (σε υψόμετρο περίπου 1000 km), βρέθηκε ζώνη ακτινοβολίας (εσωτερικό). Αργότερα, η δεύτερη περιοχή βρέθηκε σε υψόμετρο περίπου 20.000 χιλιόμετρα. Δεν υπάρχει σαφές όριο μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού ζώνες - πρώτη σταδιακά στο δεύτερο. Οι δύο ραδιενεργές ζώνες διαφέρουν ως προς το βαθμό φόρτισης των σωματιδίων και της σύνθεσής τους.

Οι περιοχές αυτές έγινε γνωστή ως ζώνες Βαν Allena. Dzheyms Van Allen - ένας φυσικός, ένα πείραμα που τους βοήθησε να ανακαλύψουν. Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι αυτές οι ζώνες αποτελούνται από τον ηλιακό άνεμο και τα φορτισμένα σωματίδια της κοσμικές ακτίνες, οι οποίες έλκονται από τη Γη του μαγνητικού πεδίου του. Κάθε ένα από αυτά σχηματίζει ένα κυλινδρικό δακτύλιο γύρω από τον πλανήτη (ένα σχήμα το οποίο διαμορφώνεται όπως ένα ντόνατ).

Στο διάστημα, από τότε έχουν γίνει πολλά πειράματα. Τους επιτρέπεται να εξερευνήσετε τα κύρια χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες της ΑΟΠ. Δεν είναι μόνο ο πλανήτης μας, υπάρχουν ζώνες ακτινοβολίας. Είναι διαθέσιμα και άλλα ουράνια σώματα, τα οποία έχουν μια ατμόσφαιρα και ένα μαγνητικό πεδίο. ζώνη ακτινοβολίας Van Allen ανακαλύφθηκε χάρη στα διαπλανητικά πλοία των ΗΠΑ Mars. Επιπλέον, οι Αμερικανοί που βρίσκονται στο Κρόνο και τον Δία.

Δίπολο μαγνητικό πεδίο

Ο πλανήτης μας δεν έχει μόνο Van Allena ζώνη, αλλά το μαγνητικό πεδίο διπόλου. Είναι ένα σύνολο μαγνητικών κελύφη ένθετα σε ένα από το άλλο. Η δομή του πεδίου μοιάζει με λάχανο ή κρεμμύδια. Μαγνητικά κέλυφος μπορεί να φανταστεί ως υφασμένα των μαγνητικών γραμμών της δυνάμεως κλειστή επιφάνεια. Όσο πιο κοντά στο κέντρο του διπόλου είναι το κέλυφος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του μαγνητικού πεδίου. Επιπλέον, ο παλμός που απαιτείται για ένα φορτισμένο σωματίδιο διαπερατό έξω, αυξάνει επίσης.

Έτσι, Ν-Ι περίβλημα έχει ορμή σωματίδια Ρ _n. Στην περίπτωση όπου η αρχική ορμή του σωματιδίου είναι μικρότερο από Ρ _n, αντικατοπτρίζει το μαγνητικό πεδίο. Το σωματίδιο στη συνέχεια επιστρέφει στο διάστημα. Ωστόσο, συμβαίνει επίσης ότι αποδεικνύεται επί του Ν-ου κελύφους. Σε αυτή την περίπτωση, δεν είναι πλέον σε θέση να φύγει. Σωματιδίων θα καταγραφεί στην παγίδα εφ 'όσον δεν διαλύσει, ή να αντιμετωπίζουν με εναπομένουσα ατμόσφαιρα δεν θα χάσει την ενέργεια.

Το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας είναι η ίδια κέλυφος βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις από την επιφάνεια της Γης σε διαφορετικές γεωγραφικά μήκη. Αυτό οφείλεται στην αναντιστοιχία του μαγνητικού πεδίου με τον άξονα περιστροφής του άξονα πλανήτη. Αυτή η επίδραση φαίνεται καλύτερο της Βραζιλίας μαγνητική ανωμαλία. Στην περιοχή αυτή οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου παραλείπονται, και συμπαρασυρόμενα σωματίδια που κινούνται πάνω τους, μπορεί να είναι κάτω από 100 km ύψος και ως εκ τούτου εμπίπτουν στην ατμόσφαιρα της γης.

ΑΟΠ σύνθεση

Μέσα στο ζώνη ακτινοβολίας άνιση κατανομή των πρωτονίων και ηλεκτρονίων. Πρώτη που βρίσκεται στο εσωτερικό μέρος της, και η δεύτερη - στο εξωτερικό. Ως εκ τούτου, σε πρώιμο στάδιο της μελέτης, οι επιστήμονες πίστευαν ότι υπάρχουν εξωτερικές (ε) και το εσωτερικό (πρωτονίων) ζώνες ακτινοβολίας της Γης. Επί του παρόντος, η γνώμη αυτή είναι άνευ σημασίας.

Ο σημαντικότερος μηχανισμός της γενιάς των σωματιδίων πληρωτικού Van Allena Belt είναι η φθορά των νετρονίων albedo. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα νετρόνια δημιουργούνται όταν η ατμόσφαιρα αλληλεπιδρά με την κοσμική ακτινοβολία. Η ροή των σωματιδίων που κινούνται κατά τη διεύθυνση από τον πλανήτη (νετρόνια albedo), περνά μέσω μαγνητικού πεδίου της Γης ελεύθερα. Ωστόσο, αυτά είναι ασταθή και ευκόλως αποσυντίθενται σε ηλεκτρόνια, πρωτόνια και ηλεκτρόνια αντινετρίνο. Ραδιενεργά πυρήνα albedo που έχουν υψηλή ενέργεια, αποσυντίθεται μέσα στην περιοχή της λαβής. Αυτό είναι το πώς Van Allena ζώνη αναπληρώνονται ποζιτρόνια και ηλεκτρόνια.

ΕΛΒ και μαγνητικών καταιγίδων

Κατά την έναρξη ισχυρών μαγνητικών καταιγίδων, τα σωματίδια αυτά όχι μόνο επιταχύνει, αφήνουν ραδιενεργά ζώνη Βαν Άλεν, αδειάζοντας έξω από αυτό. Το γεγονός είναι ότι εάν η ρύθμιση του μαγνητικού πεδίου αλλάζει, το σημείο καθρέφτης μπορεί να βυθίζεται στην ατμόσφαιρα. Σε αυτήν την περίπτωση, τα σωματίδια χάνουν την ενέργεια (απώλειες ιονισμού, σκέδαση) μεταβάλλουν τις γωνίες βήματος, και στη συνέχεια πεθαίνουν φθάνοντας τα ανώτερα στρώματα μαγνητόσφαιρα.

ΑΟΠ και βόρειο σέλας

Van Allen ζώνη ακτινοβολίας περιβάλλεται από ένα στρώμα πλάσματος, που συνιστούν τις κατέλαβε ρεύματα πρωτόνια (ιόντα) και ηλεκτρόνια. Ένας λόγος για αυτό το φαινόμενο, όπως βόρειο (πολική) λάμψη - είναι ότι τα σωματίδια χύνονται από το στρώμα του πλάσματος και εν μέρει από ένα εξωτερικό RPG. Borealis αντιπροσωπεύει ατμοσφαιρική άτομα ακτινοβολία που διεγείρονται λόγω σύγκρουσης των σωματιδίων καταβύθιση έξω από τον ιμάντα.

Οι ΑΟΠ μελέτη

Σχεδόν όλα τα θεμελιώδη αποτελέσματα των ερευνών αυτών σχηματισμών όπως οι ζώνες ακτινοβολίας, τα οποία ελήφθησαν σε περίπου 1960-1970-ες. Πρόσφατες παρατηρήσεις με τη χρήση των τροχιακών σταθμών, διαπλανητικά σκάφη και τις τελευταίες επιστημονικές εξοπλισμό επέτρεψε στους επιστήμονες να παράγουν ένα πολύ σημαντικό νέες πληροφορίες. Οι Van Allen ζώνες γύρω από τη Γη που μελετάται στην εποχή μας. Περιγράψτε εν συντομία τα πιο σημαντικά επιτεύγματα στον τομέα αυτό.

Τα δεδομένα που λαμβάνονται από το «Salyut-6»

Ερευνητές από το Ινστιτούτου Μηχανικής Φυσικής της Μόσχας στις αρχές της δεκαετίας του 80-ες έχουν διερευνήσει τη ροή ηλεκτρονίων με ένα υψηλό επίπεδο ενέργειας στο άμεσο περιβάλλον του πλανήτη μας. Για να το κάνετε αυτό, θα χρησιμοποιηθεί ο εξοπλισμός, ο οποίος ήταν στο τροχιακό σταθμό «Σαλιούτ-6». Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να διαχωρίσετε πολύ αποτελεσματικά τα ρεύματα του ποζιτρόνια και ηλεκτρόνια με ενέργειες μεγαλύτερες από 40 MeV. σταθμός τροχιά (κλίση 52 °, του ύψους των περίπου 350-400 km) διατρέχει ως επί το πλείστον κάτω από τις ζώνες ακτινοβολίας του πλανήτη. Ωστόσο, εξακολουθεί να αγγίξει το εσωτερικό τμήμα της Βραζιλίας μαγνητική ανωμαλία. Κατά τη διέλευση της περιοχής στάσιμο ροές βρέθηκαν, που αποτελείται από υψηλής ενέργειας ηλεκτρόνια. Το RPG ηλεκτρόνια μόνο των οποίων η ενέργεια είναι μικρότερη από 5 MeV καταγράφηκαν πριν από ένα πείραμα.

σειρά τεχνητός δορυφόρος δεδομένων «Meteor-3»

Ερευνητές από το Ινστιτούτου Μηχανικής Φυσικής της Μόσχας πραγματοποίησε περαιτέρω μετρήσεις σε τεχνητών δορυφόρων της σειράς πλανήτη «Meteor-3», στο οποίο το ύψος του κυκλική τροχιά 800 χιλιομέτρων και 1200. Αυτή τη στιγμή, η μονάδα έχει ριζώσει σε πολύ βαθιά ΑΟΠ. Επιβεβαίωσε τα αποτελέσματα που ελήφθησαν νωρίτερα στο σταθμό «Salut-6». Οι ερευνητές στη συνέχεια απέκτησαν άλλη σημαντική συνέπεια, να κάνουν χρήση του σταθμού «Mir» και «Σαλιούτ-7» μαγνητικά φασματόμετρα. Είχε αποδειχθεί ότι σταθερά ζώνη που παρατηρήθηκαν προηγουμένως αποτελείται αποκλειστικά από ηλεκτρόνια (όχι ποζιτρόνια), η ενέργεια των οποίων είναι πολύ υψηλή (έως και 200 MeV).

Ανοίγοντας στατική ζώνη πυρήνες CNO

Μια ομάδα ερευνητών από το MSU NIYAF στα τέλη της δεκαετίας του '80 και στις αρχές του 90-ες πραγματοποίησε πείραμα με στόχο τη μελέτη των πυρήνων, που βρίσκονται στο προσεχές διάστημα. Αυτές οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρησιμοποίηση ανάλογων θαλάμους και την πυρηνική γαλακτώματα. Αυτά έγιναν στη σειρά δορυφόρου «Cosmos». Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει η παρουσία των πυρήνων ρέματα Ν, Ο και Ne στο χώρο, στον οποίο ένας τεχνητός δορυφόρος τροχιά (κλίση 52 °, περίπου 400-500 χλμ ύψος) τέμνει Βραζιλίας ανωμαλία.

Η ανάλυση έδειξε ότι αυτά τα πυρήνων, η ενέργεια που φτάνει πολλές δεκάδες MeV / νουκλεόνιο δεν ήταν γαλαξιακό, ανακλαστικότητα ή ηλιακής προέλευσης, δεδομένου ότι δεν θα μπορούσε με τόση ενέργεια να διεισδύσει βαθιά στην μαγνητόσφαιρα του πλανήτη μας. Έτσι, οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ανώμαλη συνιστώσα των κοσμικών ακτίνων παγιδεύονται από το μαγνητικό πεδίο.

άτομα χαμηλής ενέργειας στο διαστρικό θέμα, είναι σε θέση να διεισδύσουν στην ηλιόσφαιρα. Στη συνέχεια, η υπεριώδης ακτινοβολία του ήλιου ιονίζει άπαξ ή δις. Τα προκύπτοντα φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται σχετικά με τα μέτωπα του ηλιακού ανέμου, φθάνοντας πολλές δεκάδες MeV / u. Στη συνέχεια διεισδύουν στο μαγνητόσφαιρα, που συλλαμβάνονται και πλήρως ιονισμένο.

Οιονεί στατική πρωτόνια και ηλεκτρόνια ιμάντα

Στις Sun 22 του Μάρτη 1991 υπήρξε ένα ισχυρό φλας που συνόδευε την απελευθέρωση μιας τεράστιας μάζας του ηλιακού υλικού. Έφθασε η μαγνητόσφαιρα έως τις 24 Μαρτίου και έχει αλλάξει εξωτερική περιοχή του. Οι ηλιακού ανέμου μαγνητόσφαιρα σκάσει σωματίδια είχαν περισσότερη ενέργεια. Έφθασαν στην περιοχή στην οποία τότε ήταν CRESS, ένας Αμερικανός δορυφόρου. Συσκευές συναρμολογημένο επ 'αυτού καταγράφεται μια απότομη αύξηση στην ενέργεια πρωτονίου μεταβάλλεται 20-110 MeV και ισχυρό ηλεκτρονίων (περίπου 15 MeV). Αυτό αποδεικνύεται από την εμφάνιση ενός νέου ιμάντα. Πρώτον, μια οιονεί-στατική ζώνη παρατηρήθηκαν σε ένα αριθμό των διαστημοπλοίων. Ωστόσο, μόνο στο σταθμό «Mir», σπούδασε για τη διάρκεια ζωής είναι περίπου δύο χρόνια.

Παρεμπιπτόντως, στη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα, ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι στον Κόσμο αποσυναρμολογημένη πυρηνικές συσκευές, υπήρχε μια οιονεί στατική ζώνη, που αποτελείται από ηλεκτρόνια με μικρές ενέργειες. Έχει υπάρξει για περίπου 10 χρόνια. Ραδιενεργά θραύσματα σχάσης αποσυντέθηκε, και αυτό ήταν μια πηγή των φορτισμένων σωματιδίων.

Είναι ένα RPG στη Σελήνη υπάρχει

Στο δορυφόρο του πλανήτη μας δεν υπάρχει καμία ζώνη ακτινοβολίας Van Allen. Επιπλέον, δεν έχει καμία προστατευτική ατμόσφαιρα. Η επιφάνεια της Σελήνης άνοιξε το ηλιακό άνεμο. Μια ισχυρή ηλιακή έκλαμψη, εάν αυτό συνέβη κατά τη διάρκεια της σεληνιακή αποστολή θα αποτεφρώνονται και τις αστροναύτες και την κάψουλα, όπως θα spewed τεράστιες ροή ακτινοβολίας, η οποία είναι θανατηφόρα.

Είναι δυνατόν για την προστασία από την κοσμική ακτινοβολία

Αυτή η ερώτηση έχει ενδιαφερόμενοι επιστήμονες εδώ και πολλά χρόνια. Σε μικρές δόσεις ακτινοβολίας, όπως είναι γνωστό, έχει σχεδόν καμία επίδραση στην υγεία μας. Ωστόσο, είναι ασφαλές μόνο όταν δεν υπερβαίνουν ένα ορισμένο όριο. Ξέρετε τι το επίπεδο της ακτινοβολίας έξω από την ζώνη Van Allen, στην επιφάνεια του πλανήτη μας; Τυπικά, η περιεκτικότητα του ραδονίου και θορίου σωματίδια μικρότερα από 100 Bq ανά 1 m ^3. Στο εσωτερικό, ΑΟΠ, αυτά τα στοιχεία είναι πολύ υψηλότερα.

Φυσικά, οι ζώνες ακτινοβολίας Van Allen της Γης είναι πολύ επικίνδυνο για τον άνθρωπο. Η επίδρασή τους στον οργανισμό μελετηθεί πολλούς ερευνητές. Σοβιετική επιστήμονες το 1963, δήλωσε ο Bernard Lovell, ο διάσημος Βρετανός αστρονόμος, αυτό σημαίνει ότι δεν γνωρίζουν το άτομο για την προστασία από τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας στο διάστημα. Αυτό σήμαινε ότι δεν μπορούσε ακόμη να χειριστεί παχύ κέλυφος της Σοβιετικής συσκευής. Πώς, λοιπόν, που χρησιμοποιούνται σε κάψουλες Αμερικανοί SuperFine μέταλλο, σχεδόν σαν ένα φύλλο, θα μπορούσε να προστατεύσει τους αστροναύτες;

Σύμφωνα με τις διαβεβαιώσεις της NASA, που έχει στείλει αστροναύτες στο φεγγάρι μόνο όταν οι εστίες δεν αναμένεται ότι η οργάνωση είναι ικανή πρόβλεψη. Είναι δυνατόν να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος ακτινοβολίας. Άλλοι ειδικοί, ωστόσο, υποστηρίζουν ότι προβλέπουν μόνο κατά προσέγγιση την ημερομηνία της υψηλής ακτινοβολίας.

Van Allen ιμάντα και να πετάξει στο φεγγάρι

Leonov, σοβιετικός κοσμοναύτης, το 1966 εξακολουθεί να βγήκε σε ανοιχτό χώρο. Ωστόσο, ο ίδιος ήταν ντυμένος με ένα κοστούμι σούπερ-βαρύ μολύβδου. Αλλά μετά από 3 χρόνια, αστροναύτες από τις Ηνωμένες Πολιτείες πήδηξε στη σεληνιακή επιφάνεια, και δεν είναι σαφώς στα βαριά κοστούμια. Ίσως εμπειρογνώμονες από τη NASA όλα αυτά τα χρόνια κατάφερε να βρει πολύ ελαφρύ υλικό που προστατεύει τους αστροναύτες από την ακτινοβολία; Moonshot εξακολουθεί να εγείρει πολλά ερωτήματα. Ένα από τα κύρια επιχειρήματα εκείνων που πιστεύουν ότι οι Αμερικανοί δεν έχουν προσγειωθεί σε αυτό - την ύπαρξη των ζωνών ακτινοβολίας.