เข็มขัดรังสีแวนอัลเลน

เข็มขัดรังสีโลก (RPGs) Van เข็มขัด Allena หรือ - ภูมิภาคของพื้นที่ใกล้เคียงที่สุดทั่วโลกที่มีรูปแบบของแหวนซึ่งเป็นยักษ์ใหญ่ของกระแสอิเล็กตรอนและโปรตอน โลกถือพวกเขาด้วยวิธีของสนามแม่เหล็กขั้ว

การค้นพบ

EBL ถูกค้นพบใน 1957-1958 นักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต "Explorer ที่ 1" (ภาพด้านล่าง) ซึ่งเป็นดาวเทียมในอวกาศครั้งแรกของสหรัฐเปิดตัวที่เกิดขึ้นในปี 1958 ให้ข้อมูลที่สำคัญมาก ขอขอบคุณที่ชาวอเมริกัน onboard ทดลองบนพื้นผิวของโลก (ที่ระดับความสูงประมาณ 1,000 กิโลเมตร) ถูกพบโซนรังสี (ภายใน) ต่อมาที่สองพื้นที่ดังกล่าวถูกพบที่ระดับความสูงประมาณ 20,000 กิโลเมตร ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างเข็มขัดภายในและภายนอกเป็นคนแรก - ค่อยๆเป็นครั้งที่สอง สองโซนกัมมันตรังสีแตกต่างกันในระดับของค่าใช้จ่ายของอนุภาคและองค์ประกอบของพวกเขา

พื้นที่เหล่านี้กลายเป็นที่รู้จักเข็มขัดแวน Allena Dzheyms แวนอัลเลน - ฟิสิกส์การทดลองซึ่งช่วยให้พวกเขาค้นพบ นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่าเข็มขัดเหล่านี้จะทำขึ้นจากลมสุริยะและอนุภาคของรังสีคอสมิกซึ่งจะดึงดูดให้โลกของสนามแม่เหล็กของการเรียกเก็บเงิน แต่ละของพวกเขาในรูปแบบพรูทั่วโลก (รูปที่มีรูปร่างเหมือนโดนัทก)

ในพื้นที่ตั้งแต่เวลานั้นได้มีการทดลองหลาย ๆ พวกเขาจะได้รับอนุญาตในการสำรวจคุณสมบัติหลักและคุณสมบัติของ RPGs ไม่เพียง แต่โลกของเรามีเข็มขัดรังสี พวกเขามีอยู่และอื่น ๆ ดวงดาวที่มีบรรยากาศและสนามแม่เหล็ก เข็มขัดรังสีแวนอัลเลนถูกค้นพบขอบคุณไปยังสหรัฐอเมริกาเรืออวกาศดาวอังคาร นอกจากนี้ชาวอเมริกันพบว่ามันอยู่ในดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดี

สนามแม่เหล็กขั้ว

โลกของเรามีไม่เพียง แต่เข็มขัดแวน Allena แต่สนามแม่เหล็กขั้ว มันเป็นชุดของเปลือกหอยแม่เหล็กซ้อนกันในอีกคนหนึ่ง โครงสร้างของสนามคล้ายกะหล่ำปลีหรือหัวหอม เปลือกแม่เหล็กสามารถคิดเป็นทอของเส้นแม่เหล็กของพื้นผิวปิดแรง ใกล้กับศูนย์กลางของไดโพลที่เป็นเปลือกที่มากขึ้น ความแรงของสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้การเต้นของชีพจรที่จำเป็นสำหรับการเรียกเก็บอนุภาคนอกลอด, นอกจากนี้ยังเพิ่ม

ดังนั้น, N-I ซองจดหมายมีโมเมนตัมอนุภาค P _n ในกรณีที่โมเมนตัมเริ่มต้นของอนุภาคน้อยกว่า P _{n มันสะท้อนให้เห็นถึงสนามแม่เหล็ก} อนุภาคแล้วส่งกลับไปยังพื้นที่ แต่ก็ยังเกิดขึ้นว่าจะเปิดเปลือก N-TH ในกรณีนี้จะไม่สามารถที่จะออก อนุภาคจะได้รับการบันทึกในกับดักตราบใดที่มันไม่ได้กระจายไปหรือต้องเผชิญกับบรรยากาศที่เหลือจะไม่สูญเสียพลังงาน

สนามแม่เหล็ก ของดาวเคราะห์ของเราคือเปลือกเดียวกันตั้งอยู่ที่ระยะทางที่แตกต่างจากพื้นผิวโลกที่ลองจิจูดที่แตกต่างกัน นี่คือสาเหตุที่ไม่ตรงกันของสนามแม่เหล็กที่มีแกนการหมุนของเพลาดาวเคราะห์ ผลกระทบนี้จะมองเห็นที่ดีที่สุดในบราซิล แม่เหล็กปกติ ในภูมิภาคนี้เส้นสนามแม่เหล็กจะถูกตัดออกและฟองอนุภาคย้ายที่พวกเขาอาจจะต่ำกว่า 100 กม. ความสูงและด้วยเหตุนี้ตกอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก

RPGs องค์ประกอบ

ภายในเข็มขัดรังสีกระจายไม่สม่ำเสมอของโปรตอนและอิเล็กตรอน ตั้งเป็นครั้งแรกในส่วนด้านในของมันและสอง - ในด้านนอก ดังนั้นในช่วงเริ่มต้นของการศึกษา, นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีภายนอก (จ) และด้านใน (โปรตอน) ของโลกเข็มขัดรังสี ปัจจุบันนี้เป็นความคิดเห็นที่ไม่เกี่ยวข้อง

กลไกที่สำคัญที่สุดของการสร้างรถตู้ Allena เข็มขัดอนุภาคฟิลเลอร์คือการสลายตัวของนิวตรอนอัลเบโด้ มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่านิวตรอนถูกสร้างขึ้นเมื่อบรรยากาศการโต้ตอบกับรังสีคอสมิก การไหลของอนุภาคที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางจากดาวเคราะห์ (นิวตรอนอัลบีโด) ผ่านสนามแม่เหล็กของโลกได้อย่างอิสระ แต่พวกเขาจะไม่เสถียรและพร้อมสลายเป็นอิเล็กตรอนโปรตอนและอิเล็กตรอน antineutrino อัลเบโด้หลักของสารกัมมันตรังสีที่มีพลังงานสูงย่อยสลายภายในภูมิภาคจับ นั่นคือวิธีที่เข็มขัดแวน Allena เติมโพสิตรอนและอิเล็กตรอน

EBL และพายุแม่เหล็ก

เมื่อเริ่มต้นพายุแม่เหล็กที่แข็งแกร่งอนุภาคเหล่านี้ไม่เพียง แต่เร่งพวกเขาออกจากกัมมันตรังสีเข็มขัดแวนอัลเลนตะกอนออกจากมัน ความจริงก็คือว่าถ้าการกำหนดค่าสนามแม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงจุดกระจกอาจจะแช่อยู่ในชั้นบรรยากาศ ในกรณีนี้อนุภาคสูญเสียพลังงาน (ขาดทุนไอออนไนซ์กระเจิง) เปลี่ยนมุมสนามแล้วตายถึงชั้นบนสนามแม่เหล็ก

RPGs และแสงเหนือ

เข็มขัดรังสีแวนอัลเลนถูกล้อมรอบด้วยชั้นพลาสม่า, constituting ลำธารจับโปรตอน (ไอออน) และอิเล็กตรอน เหตุผลหนึ่งสำหรับปรากฏการณ์นี้เป็นภาคเหนือ (ขั้วโลก) เรืองแสง - คือการที่อนุภาคจะเทลงจากชั้นพลาสม่าและส่วนหนึ่งมาจากเกม RPG ภายนอก เหนือ หมายถึงอะตอมรังสีในชั้นบรรยากาศที่มีความตื่นเต้นที่เกิดจากการชนกันของอนุภาคตกตะกอนออกจากสายพาน

RPGs ที่ศึกษา

เกือบทุกผลพื้นฐานของการสืบสวนของการก่อเช่นเข็มขัดรังสีที่ได้รับในประมาณ 1960-1970 โอบอุ้ม ข้อสังเกตที่ผ่านมากับการใช้งานของ สถานีโคจร เรืออวกาศและอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์ได้รับอนุญาตให้ผลิตเป็นข้อมูลใหม่ที่มีความสำคัญมาก เข็มขัดแวนอัลเลนรอบโลกอยู่ระหว่างการศึกษาในเวลาของเรา อธิบายความสำเร็จที่สำคัญที่สุดในบริเวณนี้

ข้อมูลที่ได้จาก "อวกาศของรัสเซีย-6"

นักวิจัยจากกรุงมอสโกสถาบันฟิสิกส์วิศวกรรมในช่วงต้นยุค 80 โอบอุ้มได้ตรวจสอบการไหลของอิเล็กตรอนที่มีระดับสูงของพลังงานในบริเวณใกล้เคียงกับโลกของเรา การทำเช่นนี้พวกเขาใช้อุปกรณ์ซึ่งตั้งอยู่บนสถานีโคจร "อวกาศของรัสเซีย-6" จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากแยกไหลของโพสิตรอนและอิเล็กตรอนที่มีพลังงานมากกว่า 40 MeV สถานีวงโคจร (เอียง 52 องศาของความสูงประมาณ 350-400 กม.) ที่ทำงานส่วนใหญ่ที่อยู่ด้านล่างเข็มขัดรังสีของดาวเคราะห์ แต่ก็ยังคงสัมผัสส่วนด้านในในความผิดปกติแม่เหล็กบราซิล เมื่อข้ามพื้นที่กระแสนิ่งพบประกอบด้วยอิเล็กตรอนพลังงานสูง สมมุติเท่านั้นอิเล็กตรอนที่มีพลังงานน้อยกว่า 5 MeV ถูกบันทึกไว้ก่อนการทดลอง

ชุดข้อมูลดาวเทียมเทียม "ดาวตก-3"

นักวิจัยจากกรุงมอสโกสถาบันฟิสิกส์วิศวกรรมดำเนินการวัดเพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวเทียมเทียมของดาวเคราะห์ชุด "ดาวตก-3" ซึ่งในความสูงของวงโคจร 800 กิโลเมตรและ 1200 ในเวลานี้หน่วยได้หยั่งรากใน RPGs ลึกมาก มันได้รับการยืนยันผลที่ได้รับก่อนหน้านี้ที่สถานี "Salut-6" จากนั้นนักวิจัยที่ได้รับผลอีกสิ่งที่สำคัญที่จะทำให้การใช้งานของสถานี "เมีย" และ "อวกาศของรัสเซีย-7" สเปกโทรมิเตอร์แม่เหล็ก มันได้รับการพิสูจน์แล้วว่าโซนที่มีเสถียรภาพสังเกตก่อนหน้านี้ประกอบด้วยเฉพาะของอิเล็กตรอน (โพสิตรอนไม่มี) พลังงานที่สูงมาก (ไม่เกิน 200 MeV)

เปิดนิ่งเข็มขัดนิวเคลียส CNO

กลุ่มนักวิจัยจาก MSU NIYAF ในช่วงปลายยุค 80 และต้นปี 90 โอบอุ้มดำเนินการทดลองมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษานิวเคลียสซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่ที่อยู่ใกล้ วัดเหล่านี้ถูกนำออกมาใช้ห้องสัดส่วนและอีมัลชั่นิวเคลียร์ พวกเขาได้รับการดำเนินการเกี่ยวกับดาวเทียม "จักรวาล" ซีรีส์ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบการปรากฏตัวของนิวเคลียสลำธาร N, O และทิศตะวันออกเฉียงเหนือในพื้นที่ซึ่งในวงโคจรดาวเทียม (เอียง 52 องศาประมาณ 400-500 กม. สูง) ปริภูมิความผิดปกติของบราซิล

การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่านิวเคลียสเหล่านี้พลังงานถึงหลายสิบ MeV / นิวคลีออไม่ได้กาแล็คซี่, อัลเบโด้หรือแหล่งกำเนิดพลังงานแสงอาทิตย์เนื่องจากพวกเขาอาจจะไม่ได้อยู่กับพลังงานมากที่จะเจาะลึกลงไปในสนามแม่เหล็กของโลกของเรา ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบองค์ประกอบความผิดปกติของรังสีคอสมิกติดอยู่ตามสนามแม่เหล็ก

อะตอมพลังงานต่ำในเรื่องดวงดาวสามารถที่จะเจาะเข้าไปใน heliosphere จากนั้นรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์แตกตัวของไอออนขาวดำหรือ disubstituted ที่ทำให้เกิดอนุภาคที่มีประจุถูกเร่งใน fronts ของลมสุริยะถึงหลายสิบ MeV / u จากนั้นพวกเขาเจาะเข้าไปในสนามแม่เหล็กซึ่งมีการจับและแตกตัวเป็นไอออนได้อย่างเต็มที่

กึ่งนิ่งโปรตอนและอิเล็กตรอนเข็มขัด

เมื่อวันอาทิตย์ 22 มีนาคม 1991 มีแฟลชที่มีประสิทธิภาพที่มาพร้อมกับการเปิดตัวของมวลมหึมาของวัสดุพลังงานแสงอาทิตย์ ถึงสนามแม่เหล็กถึง 24 เดือนมีนาคมและมีการเปลี่ยนแปลงในภูมิภาคด้านนอก อนุภาคแม่เหล็กลมสุริยะระเบิดมีพลังงานมากขึ้น พวกเขามาถึงในพื้นที่ที่แล้วเป็น Cress, ดาวเทียมอเมริกัน อุปกรณ์ติดตั้งสิ่งปลูกบันทึกการเพิ่มมากขึ้นในการใช้พลังงานโปรตอนจะแตกต่างกัน 20-110 MeV และอิเล็กตรอนที่มีประสิทธิภาพ (ประมาณ 15 MeV) นี้เป็นหลักฐานจากการเกิดขึ้นของเข็มขัดใหม่ First, เข็มขัดกึ่งนิ่งสังเกตเกี่ยวกับจำนวนของยานอวกาศ แต่เฉพาะในสถานี "เมีย" เขาศึกษาในช่วงระยะเวลาของชีวิตคือประมาณสองปี

อนึ่งในยุค 60s ของศตวรรษที่ผ่านมาเป็นผลมาจากความจริงที่ว่าในจักรวาลระเบิดอุปกรณ์นิวเคลียร์มีเข็มขัดกึ่งนิ่งประกอบด้วยอิเล็กตรอนพลังงานขนาดเล็ก มันมีอยู่ประมาณ 10 ปี เศษกัมมันตรังสีฟิชชันชำรุดทรุดโทรมและนี่คือที่มาของอนุภาคเรียกเก็บ

มี RPG บนดวงจันทร์

ในดาวเทียมของโลกของเราไม่มีเข็มขัดรังสีแวนอัลเลน นอกจากนี้มันยังไม่มีบรรยากาศการป้องกัน พื้นผิวของดวงจันทร์เปิดลมสุริยะ ที่แข็งแกร่ง เปลวไฟพลังงานแสงอาทิตย์, ถ้ามันเกิดขึ้นในระหว่างการปฏิบัติภารกิจบนดวงจันทร์จะถูกเผาและนักบินอวกาศและแคปซูลตามที่จะได้รับการพ่นฟลักซ์รังสีมหาศาลซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิต

มันเป็นไปได้เพื่อป้องกันรังสีคอสมิก

คำถามนี้มีนักวิทยาศาสตร์ที่สนใจมานานหลายปี ในขนาดเล็กของรังสีเป็นที่รู้จักกันมีเกือบจะไม่มีผลกระทบต่อสุขภาพของเรา แต่มันมีความปลอดภัยเฉพาะเมื่อพวกเขาไม่เกินเกณฑ์ที่กำหนด คุณรู้หรือไม่ว่าระดับของรังสีนอกเข็มขัดแวนอัลเลนบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ของเรา? โดยปกติแล้วเนื้อหาของเรดอนและทอเรียมอนุภาคน้อยกว่า 100 Bq ต่อ 1 ม. ³ ภายใน RPGs ตัวเลขเหล่านี้จะเพิ่มสูงขึ้นมาก

แน่นอนเข็มขัดรังสีแวนอัลเลนของโลกเป็นอันตรายมากต่อมนุษย์ ผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตการศึกษานักวิจัยหลายคน นักวิทยาศาสตร์ของสหภาพโซเวียตในปี 1963 กล่าวว่าเบอร์นาร์ดโลเวลล์นักดาราศาสตร์ที่มีชื่อเสียงของอังกฤษนั่นหมายความว่าพวกเขาไม่ได้รู้ว่าคนที่จะปกป้องจากผลกระทบของรังสีในพื้นที่ นั่นหมายความว่ามันไม่สามารถที่จะจัดการกับเปลือกหนาของเครื่องโซเวียต วิธีการนั้นมาใช้ในแคปซูลอเมริกันพิสิฐโลหะเกือบจะเหมือนฟอยล์, สามารถปกป้องนักบินอวกาศ?

ตามการรับรองขององค์การนาซ่าจะได้ส่งนักบินอวกาศไปยังดวงจันทร์เฉพาะเมื่อเกิดการระบาดยังไม่ได้คาดหวังว่าองค์กรที่มีความสามารถในการคาดการณ์ มันเป็นไปได้ที่จะลดอันตรายจากรังสี ผู้เชี่ยวชาญด้านอื่น ๆ แต่ยืนยันว่ามีเพียงประมาณทำนายวันของรังสีสูง

แวนอัลเลนเข็มขัดและบินไปยังดวงจันทร์

Leonov, นักบินอวกาศของสหภาพโซเวียตในปี 1966 ยังคงออกมาในพื้นที่เปิดโล่ง แต่เขาอยู่ในชุดสูทนำซุปเปอร์หนัก แต่หลังจาก 3 ปีนักบินอวกาศจากประเทศสหรัฐอเมริกากระโดดขึ้นไปบนพื้นผิวดวงจันทร์และเป็นที่ชัดเจนไม่ได้อยู่ในชุดสูทหนัก บางทีอาจจะเป็นผู้เชี่ยวชาญจากองค์การนาซ่าในช่วงหลายปีที่มีการจัดการที่จะหาวัสดุที่เบาที่ช่วยปกป้องนักบินอวกาศจากรังสี? Moonshot ยังคงทำให้เกิดคำถามมากมาย หนึ่งของการขัดแย้งหลักของคนที่เชื่อว่าชาวอเมริกันยังไม่ได้เป็นเจ้าของที่ดินบนมัน - การดำรงอยู่ของเข็มขัดรังสี