חגורת הקרינה ואן אלן

חגורת הקרינה כדור הארץ (אר.פי.ג'י), חגורת Allena ואן, או - אזור של המרחב הקרוב סביב כדור הארץ, שיש בצורת טבעות, שהן זרמים ענק של אלקטרונים ופרוטונים. כדור הארץ מחזיקה אותם באמצעות השדה המגנטי דיפול.

גילוי

EBL התגלה 1957-1958. מדענים מארצות הברית וברית המועצות. "אקספלורר 1" (בתמונה למטה), לוויני החלל האמריקאים הראשונים, ההשקה שהתקיים 1958, ספקו נתונים חשובים מאוד. תודות לאמריקנים המשולב ניסויים על פני השטח של כדור הארץ (בגובה של כ 1000 קילומטר), נמצאות באזור של קרינה (בפנים). מאוחר יותר, באזור השני כזה נמצא בגובה של כ 20,000 ק"מ. אין גבול ברור בין החגורות הפנימיות וחיצוניות - הראשונה בהדרגה לתוך השני. שני אזורי רדיואקטיבי נבדלים מידת הטעינה של חלקיקים והרכבן.

אזורים אלה נודעו בשם חגורות ואן Allena. Dzheyms ואן אלן - פיזיקאי, ניסוי אשר עזר להם לגלות. מדענים גילו כי החגורות מורכבים של רוח השמש ואת חלקיקים טעונים של קרניים קוסמיות, אשר נמשכים אל כדור הארץ של השדה המגנטי שלו. כל אחד מהם יוצר בלט סביב כדור הארץ (דמות אשר בצורת סופגנייה).

בחלל, מאז אותה תקופה היו ניסויים רבים. הם רשאים לחקור את תכונות ומאפיינים עיקריים של רקטות RPG. לא רק כוכב הלכת שלנו, יש חגורות הקרינה. הם זמינים וגופים שמימיים אחרים, אשר יש אווירה ושדה מגנטי. חגורת הקרינה ואן אלן התגלה הודות הספינות הכוכביות ארה"ב מאדים. בנוסף, האמריקאים מצאו אותו שבתאי וצדק.

שדה מגנטי דיפול

יש כוכב הלכת שלנו לא רק חגורת ואן Allena, אבל השדה המגנטי דיפול. זהו סט של קונכיות מגנטי קיננו אחד אחר. המבנה של השדה דומה כרוב או בצל. פגז מגנטי שניתן לדמיין כמו ארוגי קווים מגנטיים של משטח בכח סגור. קרוב יותר למרכז דיפול הוא פגז, כך גדלה עוצמת השדה המגנטי. יתר על כן, את הדופק כי נדרש עבור מחוץ חדיר חלקיק טעון, גם מעלה.

לפיכך, מעטפה N-לי יש מומנטום חלקיקי _{n P.} במקרה שבו המומנטום הראשוני של החלקיק הוא פחות מ P _n, הוא משקף את השדה המגנטי. החלקיק ואז חוזר לחלל. עם זאת, זה קורה גם כי זה מדליק את קליפת N-ה. במקרה זה, זה כבר לא מסוגל לעזוב. חלקיקים יאותרו במלכודת עוד אין הוא מתפזר, או מתמודדים עם אווירה שיורית לא יאבדו אנרגיה.

השדה המגנטי של כדור הארץ שלנו הוא אותו הפגז הממוקם במרחקים שונים מפני השטח של כדור ארץ קווי אורך שונה. זאת בשל חוסר ההתאמה של השדה המגנטי עם ציר הסיבוב של כדור הארץ סרן. אפקט זה נצפה במיטבו על ברזילאי אנומליה מגנטית. באזור זה את קווי השדה המגנטי מושמטים, וכן נגרר חלקיקים הנעים עליהם, יכול להיות מתחת לגובה 100 ק"מ ולכן נופלים באטמוספרה של כדור הארץ.

אר.פי.ג'י רכב

בתוך החלוקה לא שווה חגורת קרינה של פרוטונים ואלקטרונים. ראשית ממוקם בחלק הפנימי של אותו, והשני - ב החיצוני. לכן, בשלב מוקדם של המחקר, מדענים האמינו שישנם חיצוני (ה) ופנימיים (פרוטונים) חגורות הקרינה של כדור הארץ. נכון לעכשיו, דעה זו אינה רלוונטית.

המנגנון החשוב ביותר של דור של חלקיקי מילוי החגורה ואן Allena הוא הדעיכה של ניטרונים האלבדו. יצוין כי הנויטרונים נוצרים כאשר אווירת אינטראקציה עם קרינה קוסמית. התזרים של חלקיקים הנעים בכיוון מכוכב לכת (האלבדו ניטרונים), עובר דרך השדה המגנטי של כדור הארץ באופן חופשי. עם זאת, הם אינם יציבים מתפרקים בקלות לתוך אלקטרונים, פרוטונים antineutrino אלקטרונים. ליבת האלבדו רדיואקטיביים שיש אנרגיה גבוהה, מתפרק בתוך אזור האחיזה. כך החגורה ואן Allena מתחדשת פוזיטרונים ואלקטרונים.

EBL וסופות מגנטיות

כאשר החל סערות מגנטיות חזקות, חלקיקים אלה אינם רק להאיץ, הם עוזבים את חגורת ואן אלן רדיואקטיבי, נשפכים זה. העובדה היא שאם את תצורת השדה המגנטי משתנה, נקודת המראה עלול להיות שקוע באווירה. במקרה זה, החלקיקים מאבדים אנרגיה (הפסדים יינון, פיזור) לשנות את זוויות המגרש, ואז למות להגיע לשכבות העליונות המגנטוספירה.

אר.פי.ג'י ואורות הצפון

חגורת הקרינה ואן אלן מוקפת שכבת פלזמה, המהווה את הזרמים בשבי של פרוטונים (יונים) ואלקטרונים. אחת הסיבות לתופעה זו כאל הצפוני זוהר (קוטב) - היא כי חלקיקים הם שפכו משכבת פלזמה, ובחלקו מתוך RPG חיצוני. Borealis מייצג אטום קרינה באטמוספרה אשר נרגשות בגלל התנגשות של החלקיקים מזרזים את החגורה.

אר.פי.ג'י המחקר

כמעט כל יסוד התוצאות של חקירות של תצורות כגון חגורות הקרינה, אשר התקבלו על 1960-1970-ies. תצפיות אחרונות עם שימוש תחנות מסלולית, ספינות כוכביות ואת המדענים מותר ציוד מדעי העדכני לייצר מידע חדש מאוד משמעותי. חגורות ואן אלן סביב כדור הארץ הם נחקרים בימינו. תארו בקצרה ההישגים החשובים ביותר בתחום זה.

הנתונים המתקבלים מן "Salyut-6"

חוקרים מהמכון לפיסיקה והנדסה במוסקבה ב 80-ies מוקדם חקרו את זרימת אלקטרונים עם רמה גבוהה של אנרגיה בסביבה הקרובה של כוכב הלכת שלנו. לשם כך, הם השתמשו בציוד, שהיה בתחנת מסלולית "Salyut-6". היא מאפשרת למדענים מאוד להפריד ביעילות זרמים של פוזיטרונים ואלקטרונים עם אנרגיות יותר מ 40 MeV. תחנת אורביט (הנטייה של 52 מעלות, של גובה של כ 350-400 ק"מ) עובר ברובו מתחת חגורות הקרינה של כוכב הלכת. עם זאת, זה עדיין נגע בחלק הפנימי של אנומליה המגנטית הברזילאית. כאשר חוצה את האזור נייח תזרימים נמצאו, מורכב של אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה. המאפיה רק אלקטרוני האנרגיה שלה הוא פחות מ 5 MeV נרשמו לפני ניסוי.

סדרת נתוני לווין מלאכותי "מטאור-3"

חוקרים מהמכון לפיזיקה והנדסת מוסקבה בצעו מדידות נוספות על לווינים מלאכותיים של סדרת כדור הארץ "מטאור-3", שבו גובה המסלול המעגלי של 800 קילומטר ו 1200. בשלב זה, היחידה השתרשה אר.פי.ג'י מאוד עמוק. זה אישר את התוצאות שהושגו קודם לכן בתחנת "Salut-6". החוקרים אז השיגו תוצאה חשובה נוספת, לעשות שימוש בתחנה "מיר" ו "Salyut-7" ספקטרומטרים מגנטיים. זה הוכח כי האזור היציב שנצפה בעבר מורכב אך ורק אלקטרונים (פוזיטרונים לא), שהאנרגיה שלהם היא גבוהה מאוד (עד 200 MeV).

פתיחת חגורת גרעיני CNO נייחת

קבוצה של חוקרים MSU NIYAF בסוף שנות ה 80 ותחילת שנות ה 90-ies ביצעו ניסוי שמטרתו ללמוד את הגרעינים, אשר ממוקמים בחלל הקרוב. מדידות אלה בוצעו באמצעות תאי יחסי תחליבים גרעיניים. הם בוצעו על הסדרה "קוסמוס" הלוויין. מדענים גילו את נוכחותם של גרעינים ונחלי N, O ו- Ne בחלל, שבו למסלול לווין מלאכותי (נטייה של 52 מעלות, כ-400-500 גובה קילומטר) מצטלב אנומליה ברזילאי.

ניתוח הוכיח כי גרעינים אלה, האנרגיה מגיעה לכמה עשרות MeV / נוקליאון לא היו גלקסיה, האלבדו או מוצא סולארית, שכן הם לא יכלו עם כל כך הרבה אנרגיה כדי לחדור עמוק לתוך המגנטוספירה של כדור הארץ שלנו. אז מדענים גילו מרכיב חריג של קרניים קוסמיות לכוד על ידי השדה המגנטי.

אטומים בעלי אנרגיה נמוכה בעניין הבינכוכבי, מסוגלים לחדור לתוך בהליוספירה. ואז, קרינה אולטרה סגולה של השמש ionizes מונו או disubstituted. החלקיקים טעונים וכתוצאה מואץ על החזיתות של רוח השמש, להגיע כמה עשרות MeV / u. לאחר מכן הם חודרים לתוך המגנטוספירה, אשר נלכדות מיוננות לחלוטין.

פרוטונים ואלקטרונים חגורים מעי"נ-נייחים

ביום ראשון 22 במרץ, 1991 היה הבזק חזק שליוו את שחרורו של מסה עצומה של חומר שמש. הדברים הגיעו לידי כך המגנטוספירה ב -24 במרץ השתנה באזור החיצוני שלה. המגנטוספירה רוח שמש חלקיקי הפרץ היו יותר אנרגיה. הם הגיעו לאזור בו אז היה גרגיר, לגרורה אמריקנית. התקנים רכובים עליה רשמו עליית חדת אנרגית פרוטון נעה בין 20 כדי 110 MeV ו אלקטרונים חזקים (כ 15 MeV). עדות לכך היא הופעתה של חגורה חדשה. ראשית, חגורה נייחת-למחצה שנצפתה על מספר החללית. עם זאת, רק בתחנת "מיר", למד למשך החיים הוא כשנתיים.

אגב, בשנתי ה -60 של המאה הקודמת, כתוצאה מהעובדה בקוסמוס התפוצץ מתקנים גרעיניים, הייתה רצועה נייחת-למחצה, מורכב של אלקטרונים בעלי אנרגיה קטנה. זה קיים כבר כ 10 שנים. שברי ביקוע התפרקו, וזה היה מקור של חלקיקים טעונים.

האם יש RPG על הירח

בשנת הלוויין של כדור הארץ שלנו אין חגורת הקרינה ואן אלן. בנוסף, אין לה אווירה מגנה. פני השטח של הירח פתחו את רוח השמש. קריאה חזקה התלקחות סולארית, אם היא התרחשה במהלך המשימה הירח יהיה לאפר ואת האסטרונאוטים ואת כמוסה, כפי שניתן היה הקיאה שטף הקרינה עצום, שהוא קטלני.

האם אפשר להגן מפני קרינה קוסמית

לשאלה זו יש מדענים מעוניינים במשך שנים רבות. במנות קטנות של קרינה, כידוע, אין כמעט השפעה על הבריאות שלנו. עם זאת, הוא בטוח רק כאשר הם אינם עולים על סף מסוים. האם אתה יודע מה רמת הקרינה מחוץ חגורת ואן אלן, על פני השטח של כוכב הלכת שלנו? בדרך כלל, את התוכן של ראדון תוריום חלקיקים פחות מ 100 בקרל לכל 1 מ ^3. בפנים, רקטות RPG, נתונים אלה גבוהים בהרבה.

כמובן, חגורות הקרינה ואן אלן של כדור הארץ הוא מאוד מסוכן לבני אדם. ההשפעה שלהם על האורגניזם למד חוקרים רבים. מדענים סובייטיים ב 1963 אמרו ברנרד לובל, האסטרונום הבריטי המפורסם, זה אומר שהם לא יודעים את האדם כדי להגן מפני ההשפעות של קרינה בחלל. וזה אומר שזה לא יכול אפילו להתמודד עם קליפה עבה של המנגנון הסובייטי. כיצד, אם כן, השתמש בכמוסות אמריקניות איכותיים מאוד מתכת, כמעט כמו נייר כסף, יכול להגן על אסטרונאוטים?

על פי ההבטחות של נאס"א, זה שלח אסטרונאוטים לירח רק כאשר התפרצויות לא צפוי שהארגון מסוגל לנבא. אפשר לצמצם את סכנת הקרינה. מומחים אחרים, לעומת זאת, טוענים כי רק בערך לחזות את מועד קרינה גבוהה.

ואן אלן החגורה לטוס לירח

ליאונוב, קוסמונאוט סובייטי, ב 1966 עדיין יצא בחלל פתוח. עם זאת, הוא היה לבוש בחליפת עופרת סופר-כבדה. אבל אחרי 3 שנים, אסטרונאוטים מארה"ב קפץ על פני הירח, והוא לא בבירור חליפות עבות. אולי מומחים מנאס"א לאורך השנים הצליחו למצוא חומר אולטרה לייט מגן על האסטרונאוטים מפני קרינה? ששוגרו לירח עדיין מעלה שאלות רבות. אחת הטענות העיקריות של אלה המאמינים כי האמריקאים לא נחתו עליו - קיומו של חגורות קרינה.