Ċinturin radjazzjoni van Allen

ċinturin radjazzjoni Dinja (RPGs), Van ċinturin Allena, jew - reġjun ta 'spazju eqreb madwar il-pjaneta, li jkollhom il-forma ta' ċrieki, li huma flussi ġgant ta 'elettroni u protoni. Dinja jżommhom permezz tal-kamp manjetiku dipole.

iskoperta

EBL ġiet skoperta fl 1,957-58. Xjentisti mill-Istati Uniti u l-Unjoni Sovjetika. "Explorer 1" (stampa hawn taħt), l-ewwel satelliti ispazju Amerikani, it-tnedija ta 'li saret fl-1958, sakemm data importanti ħafna. Grazzi għall-Amerikani abbord esperimenti fuq wiċċ id-dinja (f'altitudni ta 'madwar 1000 km), instab żona radjazzjoni (ġewwa). Aktar tard, it-tieni tali żona instab f'altitudni ta 'madwar 20,000 km. M'hemm l-ebda konfini ċara bejn il ċinturini ġewwa u barra - l-ewwel gradwalment fit-tieni. Iż-żewġ żoni radjuattivi differenti fil-livell ta 'ħlas tal-partiċelli u l-kompożizzjoni tagħhom.

Dawn l-oqsma sar magħruf bħala ċintorini Van Allena. Dzheyms Van Allen - fiżiċista, esperiment li għenuhom biex jiskopru. Xjentisti sabu li dawn iċ-ċinturini huma magħmula mill-riħ solari u partikoli ta 'raġġi kosmiċi, li huma attirati-Dinja tal-kamp manjetiku tagħha mitluba. Kull wieħed minnhom jifforma Torus madwar il-pjaneta (figura li hija forma bħal doughnut).

Fl-ispazju, minn dakinhar kien hemm ħafna esperimenti. Huma permessi li tesplora l-karatteristiċi ewlenin u l-proprjetajiet ta 'RPGs. Mhux biss pjaneta tagħna, hemm ċinturini radjazzjoni. Dawn huma korpi ċelesti disponibbli u oħrajn, li għandhom atmosfera u kamp manjetiku. ċinturin radjazzjoni Van Allen ġiet skoperta grazzi għall-vapuri interplanetary Istati Uniti Mars. Barra minn hekk, l-Amerikani sabuha fil Saturnu u Jupiter.

kamp manjetiku dipole

pjaneta tagħna mhux biss ċinturin Van Allena, iżda l-kamp manjetiku dipole. Huwa sett ta 'qxur manjetiċi nested fi xulxin. L-istruttura tal-qasam tixbaħ kaboċċi jew basla. qoxra manjetiċi jistgħu jiġu immaġinati bħala minsuġ ta 'linji manjetiċi ta' wiċċ magħluqa forza. L-eqreb lejn iċ-ċentru tad-dipole hija l-qoxra, l-akbar il- qawwa tal-kamp manjetiku. Barra minn hekk, il-polz li hija meħtieġa għal barra penetrabbli partiċelli ċċarġjati, jiżdied ukoll.

Għalhekk, N-I pakkett għandu momentum partiċelli _{n P.} Fil-każ fejn il-momentum inizjali tal-partiċelli huwa inqas minn _{n P,} din tirrifletti l-kamp manjetiku. Il partiċella mbagħad jirritornaha lill-ispazju. Madankollu, dan jiġri wkoll li jirriżulta fuq il-qoxra th-N. F'dan il-każ, huwa m'għadux aktar kapaċi li jitilqu. Partiċelli se jkunu maqbuda fil-nassa sakemm ma tinħela, jew iħabbtu wiċċhom ma atmosfera residwu mhux se jitilfu l-enerġija.

Il- kamp manjetiku tal-pjaneta tagħna huwa l-istess qoxra li tinsab fuq distanzi differenti minn wiċċ id-dinja fil lonġitudnijiet differenti. Dan huwa dovut għall-tlaqqigħ ħażin tal-kamp manjetiku bl-assi ta 'rotazzjoni tal-fus pjaneta. Dan l-effett jidher aħjar fis-Brażiljan anomaliji manjetiċi. F'dan ir-reġjun il-linji kamp manjetiku tħallew barra, u partiċelli li jiċċaqalqu fuqhom entrained, jista 'jkun taħt l-għoli ta' 100 km u għalhekk jaqgħu fil atmosfera tad-dinja.

RPGs kompożizzjoni

Ġewwa l-ċinturin radjazzjoni distribuzzjoni irregolari tal protoni u elettroni. L-ewwel jinsabu fil-parti ta 'ġewwa ta' dan, u t-tieni - fil-barra. Għalhekk, fi stadju bikri tal-istudju, xjentisti jemmnu li hemm esterna (e) u ta 'ġewwa (protoni) ċintorini radjazzjoni tad-Dinja. Bħalissa, din l-opinjoni huwa irrilevanti.

Il-mekkaniżmu l-aktar importanti tal-ġenerazzjoni ta 'partiċelli mili Van Allena Belt huwa l-tħassir ta' newtroni albedo. Għandu jiġi nnutat li l-newtroni huma maħluqa meta l-atmosfera jinteraġixxi mar-radjazzjoni kożmika. Il-fluss ta 'partiċelli li jiċċaqalqu fid-direzzjoni mill-pjaneta (newtroni albedo), tgħaddi kamp manjetiku tad-Dinja liberament. Madankollu, huma instabbli u faċilment jiddekomponu f'elettroni, protoni u antineutrino elettron. qalba albedo radjuattiv li enerġija għolja, jiddekomponu fir-reġjun qabda. Din hija kif ċinturin Van Allena terġa 'tkun fornuta positrons u elettroni.

EBL u maltempati manjetiċi

Meta jibdew maltempati manjetiċi qawwija, dawn il-partiċelli ma biss taċċellera, jitilqu radjuattiv ċinturin Van Allen, tbattil barra minnha. Il-fatt hu li jekk il-konfigurazzjoni kamp manjetiku jinbidel, il-punt mera tista 'tiġi mgħaddsa fl-atmosfera. F'dan il-każ, il-partiċelli jitilfu l-enerġija (telf ionizzazzjoni, tifrix) tbiddel l-angoli żift, u mbagħad die jintlaħqu l-saffi ta 'fuq magnetosphere.

RPGs u dwal tat-tramuntana

ċinturin radjazzjoni van Allen hija mdawra minn saff plażma, li jikkostitwixxu l-flussi maqbudin ta 'protoni (joni) u elettroni. Raġuni waħda għal dan il-fenomenu bħala tramuntana tiddix (polari) - hija li l-partiċelli huma jitferra mis-saff plażma, u parzjalment minn RPG estern. Pandalus jirrappreżenta atomi radjazzjoni atmosferiċi li huma eċċitati minħabba l-ħabta tal-partiċelli li ħaffu mill-ċinturin.

Il RPGs istudju

Kważi r-riżultati fundamentali kollha ta 'investigazzjonijiet ta' dawn formazzjonijiet bħall-ċinturini radjazzjoni, li kienu miksuba dwar 1960-70-jiet. osservazzjonijiet riċenti bl-użu ta ' stazzjonijiet orbitali, vapuri interplanetary u l-aħħar tagħmir xjentifiku xjentisti jitħallew jipproduċu informazzjoni ġdida sinifikanti ħafna. ċinturini van Allen madwar id-Dinja qed jiġu studjati fil-ħin tagħna. Iddeskrivi fil-qosor il-kisbiet l-aktar importanti f'dan il-qasam.

Id-data miksuba mill- "SALYUT-6"

Riċerkaturi mill-Moska Inġinerija Fiżika Istitut fl-80 kmieni jiet investigaw l-fluss elettron b'livell għoli ta 'enerġija fil-viċinanza immedjata tal-pjaneta tagħna. Biex tagħmel dan, huma użati l-apparat, li kien fuq l-istazzjon orbitali "SALYUT-6". Hija tippermetti lix-xjenzjati flussi ta 'positrons u elettroni b'mod effiċjenti ħafna separati ma' enerġiji akbar minn 40 MeV. istazzjon orbita (inklinazzjoni ta '52 °, tal-għoli ta' madwar 350-400 km) runs aktar taħt il-ċinturini radjazzjoni tal-pjaneta. Madankollu, xorta jintmess il-parti ta 'ġewwa fil-anomaliji manjetiċi Brażiljan. Meta jaqsmu ż-żona flussi stazzjonarji nstabu, li jikkonsisti ta 'elettroni ta' enerġija għolja. Il RPG Elettroni unika li enerġija jkun anqas minn 5 MeV ġew irreġistrati qabel esperiment.

serje ta 'dejta satellitari artifiċjali "Meteor-3"

Riċerkaturi mill-Moska Inġinerija Fiżika Istitut mwettqa aktar kejl fuq is-satelliti artifiċjali tas-serje pjaneta "Meteor-3", li fiha l-għoli tal-orbita ċirkolari ta '800 km u 1200. F'dan iż-żmien, l-unità ħadet għeruq fil RPGs ħafna fil-fond. Huwa kkonferma r-riżultati li nkisbu aktar kmieni fid istazzjon "Salut-6". Ir-riċerkaturi mbagħad miksuba riżultat importanti ieħor, biex jagħmlu użu ta 'stazzjon "Mir" u "SALYUT-7" spettrometri manjetiċi. Kien ippruvat f'dik iż-żona stabbli osservati qabel tikkonsisti esklussivament ta 'elettroni (positrons ebda), l-enerġija tagħhom huwa għoli ħafna (sa 200 MeV).

Ftuħ wieqfa ċinturin nuklei CNO

Grupp ta 'riċerkaturi minn MSU NIYAF fil-80 tard u 90 kmieni jiet wettqet esperiment bil-għan li tanalizza l-nuklei, li jinsabu fl-ispazju qrib. Dawn il-qisien kienu mwettqa bl-użu kmamar proporzjonali u emulsjonijiet nukleari. Huma kienu mwettqa fuq is-serje "Cosmos" bis-satellita. Xjentisti skoprew l-preżenza ta 'nuklei flussi N, O u Ne fl-ispazju, li fih orbita satellita artifiċjali (inklinazzjoni ta' 52 °, madwar 400-500 għoli km) jaqsam anomalija Brażiljan.

Analiżi wriet li dawn nuklei, l-enerġija jilħaq diversi għexieren ta 'MeV / nucleon kinux galattika, albedo jew l-oriġini solari, peress li ma setgħux bl-enerġija tant li jippenetraw fil-fond fil-magnetosphere tal-pjaneta tagħna. Allura xjentisti skoprew komponent anomala ta 'raġġi kosmiċi maqbuda mill-kamp manjetiku.

atomi baxx ta 'enerġija fil-kwistjoni interstellar, huma kapaċi li jippenetraw fil-heliosphere. Imbagħad, ir-radjazzjoni ultravjola tax-xemx ionizes mono- jew disubstituted. Il-partiċelli li jirriżultaw mitluba huma aċċellerati fuq il-front tal-riħ solari, u laħaq bosta għexieren ta 'MeV / u. Huma mbagħad jippenetraw fil-magnetosphere, li huma maqbuda u dejonizzat kompletament.

protoni ċinturin kważi-stazzjonarji u elettroni

Fit Sun Mar 22, 1991 kien hemm flash b'saħħtu li akkumpanja r-rilaxx ta 'massa enormi ta' materjal solari. Huwa laħaq il-magnetosphere sa 24 Marzu u bidlet reġjun ta 'barra tagħha. Il-partiċelli solari magnetosphere riħ tifqigħ kellhom aktar enerġija. Huma laħqu l-qasam li fih mbagħad kienet Krexxuni, satellita Amerikana. Mezzi mmuntati fuqhom rreġistrat żieda qawwija fl-enerġija tal-proton varja minn 20 sa 110 MeV u elettroni qawwija (madwar 15 MeV). Dan huwa evidenzjat mill-emerġenza ta 'ċinturin ġdid. L-ewwel, ċinturin kważi wieqfa osservat fuq numru ta 'vettura spazjali. Madankollu, huwa biss fil- "Mir" stazzjon, huwa studja għat-tul tal-ħajja huwa madwar sentejn.

Inċidentalment, fis-snin 60 tas-seklu li għadda bħala riżultat tal-fatt li fil-Cosmos sploda mezzi nukleari, kien hemm ċinturin kważi wieqfa, li jikkonsisti ta 'elettroni bl enerġiji żgħar. Hija ilha teżisti għal madwar 10 snin. frammenti fissjoni radjuattivi ddiżintegrat, u dan kien sors ta 'partiċelli ċċarġjati.

Hemm RPG fuq il-Qamar

Fil-satellita tal-pjaneta tagħna m'hemm l-ebda ċinturin radjazzjoni Van Allen. Barra minn hekk, hija għandha l-ebda f'atmosfera protettiva. Il-wiċċ tal-qamar fetaħ il-riħ solari. A qawwija flare solari, jekk seħħew matul il-missjoni Lunar tkun inċinerat u l astronawti u l-kapsula, kif ikun spewed fluss tar-radjazzjoni enormi, li hija fatali.

Huwa possibbli li jipproteġu kontra r-radjazzjoni kosmika

Din il-kwistjoni għandha xjentisti interessati għal ħafna snin. F'dożi żgħar ta 'radjazzjoni, kif huwa magħruf, għandu kważi l-ebda effett fuq is-saħħa tagħna. Madankollu, huwa tajjeb biss meta dawn ma jaqbżux ċertu limitu. Taf liema livell ta 'radjazzjoni barra l-ċinturin Van Allen, fuq il-wiċċ tal-pjaneta tagħna? Tipikament, il-kontenut ta 'radon u torju partiċelli ta' inqas minn 100 Bq kull 1 ^m3. Ġewwa, RPGs, dawn il-figuri huma ħafna ogħla.

Naturalment, il-ċinturini radjazzjoni Van Allen of the Earth hija perikoluża ħafna għall-bnedmin. impatt tagħhom fuq l-organiżmu studjati bosta riċerkaturi. xjentisti Sovjetiċi fir 1,963 qal Bernard Lovell, il astronomu British famużi, li jfisser li ma jafux il-persuna li jipproteġu mill-effetti tar-radjazzjoni fl-ispazju. Dan kien ifisser li ma setgħux lanqas jimmaniġġaw qoxra ħoxna ta 'l-apparat Sovjetika. Kif, allura, użati fil-kapsuli Amerikani suprafin metall, kważi bħal fojl, jista 'jħares astronawti?

Skond l-assigurazzjonijiet ta 'NASA, huwa bagħat astronawti għall-qamar biss meta tifqigħat mhumiex mistennija li l-organizzazzjoni tkun kapaċi tbassir. Huwa possibbli biex jimminimizzaw l-periklu tar-radjazzjoni. Esperti oħra, madankollu, isostnu li biss madwar jbassru d-data ta 'radjazzjoni għolja.

ċinturin van Allen u jtiru lejn il-qamar

Leonov, cosmonaut Sovjetika, fl-1966 xorta ħareġ fl-ispazju miftuħ. Madankollu, kien liebsa libsa ċomb super-tqal. Iżda wara 3 snin, astronawti mill-Istati Uniti qabża fuq il-wiċċ Lunar, u hija b'mod ċar mhux fl-ilbiesi tqal. Forsi esperti mill NASA matul is-snin rnexxielu jsib materjal ultra-light li tipproteġi l-astronawti minn radjazzjoni? Moonshot xorta jqajjem bosta mistoqsijiet. Wieħed mill-argumenti prinċipali ta 'dawk li jemmnu li l-Amerikani ma jkunux ġew żbarkati fuqha - l-eżistenza ta' ċinturini radjazzjoni.