Радиационният пояс на Земята вече не е загадка

Две сонди на НАСА откриха свидетелства, че т.нар. пояс на Ван Алън не просто събира частици, пренесени някъде отвън, но ги и ускорява, придавайки им значително по-голяма енергия, отколкото са имали първоначално.

Напомняме: след откриването на поясите през 50-те години на ХХ век, когато ръкотворните апарати за първи път са излезли за по-дълго в Космоса, се е смятало, че тези електрони идват от далечни ъгълчета на земната магнитосфера. Смятало се е, че попадайки в нея, частиците се захващат от силното магнитно поле, където се ускоряват и образуват известните пръстеновидни структури на поясите.

Такъв механизъм обаче дава възможност на поясите сравнително бавно да се променят в продължение на дни и седмици и през 1990 г. станало ясно, че на практика поясът на Ван Алън по енергия и плътност на частиците се трансформира доста по-бързо.

Тогава започнала да надига глава алтернативна теория за произхода на електроните в поясите – електричните полета в поясите откъсват електроните от блуждаещите в космическото пространство атоми и ги ускоряват до 99% от скоростта на светлината.

Принципно такива процеси може да изменят параметрите на поясите за време от няколко секунди до няколко часа (спътникови наблюдения от 90-те показали именно такава скорост). Затова теорията изглеждала логична, макар че все още нямало изчерпателни наблюдения на поясите, и се разнесли гласове, че вероятно спътниците са фиксирали някакви местни аномалии.

Траектория на изследователските сонди спрямо радиационните пояси.
© NASA/Goddard /Scientific Visualization Studio

През 2012 г. НАСА изпраща две сонди, специално предназначени за изучаване на поясите, и тяхната работа дава очакваните плодове – през октомври за по-малко от 12 часа плътността на електроните в единия от слоевете на пояса нараснала хиляда пъти.

И така, втората теория е потвърдена от екип начело с Джефри Рийвс от Лосаламоската национална лаборатория (САЩ). Сега е ясно, че електроните получават огромните си скорости „на място”, в пояса на Ван Алън, а не идват в него с толкова високи енергии от междупланетното пространство.

Оттук не е съвсем вярна представата, че радиационните пояси само „защитават” Земята от потока космически частици – фактически значителна част от частиците с високи енергии стават такива в „защитния пояс”.

Вижте още:

Нов радиационен пояс на Земята смути учените

Както отбелязват изследователите, ако това се случва в сърцето на земните пояси от такъв тип, то с висока вероятност нещо подобно се случва и в радиационните пояси около Юпитер, Сатурн и дори планети от други звездни системи. А може би и около звезди със силно магнитно поле и високо ниво на рентгеново излъчване.

Отчет за изследването е публикуван в сп. Science.

Източник: НАСА