Учёные, специализирующиеся на изучении космической погоды, никак не могли выяснить, за счет чего вокруг Земли образуется две гигантские области магнитосферы, удерживающие высокоэнергетические заряженные частицы, которые больше известны как «радиационные пояса Ван Аллена». Недавние данные, собранные двумя, практически идентичными, спутниками NASA «Van Allen Probes», запущенными 30 августа 2012 года, позволяют приблизиться к ответу на этот вопрос.
Зонды НАСА и радиационные пояса Земли
Изображение: NASA
Внутренний радиационный пояс Ван Аллена довольно устойчив, а вот внешний — постоянно меняется свою форму, размер и состав, причем способами, которые ещё не до конца изучены учёными. Некоторые из частиц в внешнем поясе Ван Аллена движутся со скоростью, близкой к скорости света. Учёные попытались понять, что может так ускорять электроны и протоны? Данные, собранные спутниками «Van Allen Probes», позволяют предположить, что этот процесс происходит в два этапа. В рамках первого этапа частицы получают первичное ускорение, после чего своего рода магнитная волна под названием «Whistlers» повышает скорость частиц до скорости света.
По словам Forrest Mozer, специалиста в области космических исследований из Калифорнийского университета в Беркли, который также является автором статьи, которая будет 18 июля опубликована в журнале «PhysicalReviewLetters», важно понять, как именно происходит этот процесс, так как быстрые частицы могут повредить электронику на космических кораблях, а также навредить астронавтам, пребывающим в космическом пространстве. Учёные полагают, что аналогичный процесс происходит на Солнце и вокруг других планет
За последние несколько десятилетий было развито много теорий о возможном происхождении этих частиц. Среди них две версии были доминирующими. Согласно первой, частицы, прежде чем достичь магнитосферы Земли, частицы проходят порядка 640 тысяч км, собирая энергию на своем пути. По второй версии, некий механизм ускоряет частицы, уже находящиеся в этой области. Данные зондов NASAв большей степени указывают на последнюю версию.
Кроме того, было установлено, что, как только частицы достигают энергии в 100 кэВ, на них могут воздействовать гигантские электромагнитные волны, способные ускорять частицы ещё больше.
По мнению учёных, радиационным поясам присущ импульс электрического поля очень которой продолжительности, который проходит параллельно магнитным полям, пронизывающим радиационные пояса. Эти линии магнитного поля приводят в движение все заряженные частицы в поясах: частицы начинают вращаться вокруг линий по спирали. За счет электрических импульсов частицы начинают двигаться в направлении, параллельном магнитным полям. Этот механизм, убеждены исследователи, способен увеличить энергию частиц как минимум в несколько десятков раз.
Источник: kosmo-apparaty.ru
