В магнитосфере найдены генераторы «электронов-убийц»


Внешний и внутренний радиационные пояса (в разрезе, на самом деле оба тороидальных пояса полностью окружают Землю). Изображение NASA Scientific Visualization Studio/Walt FeimerВнешний и внутренний радиационные пояса (в разрезе, на самом деле оба тороидальных пояса полностью окружают Землю). Изображение NASA Scientific Visualization Studio/Walt Feimer

Американские ученые уточнили, как электроны в радиационных поясах Земли разгоняются до околосветовых скоростей, становясь «убийцами», способными повреждать космические аппараты. Значительную роль в этом играют радиоволны особого типа — свистящие атмосферики, сообщает NASA.

В магнитном поле Земли есть две тороидальные области, в которых удерживаются и накапливаются заряженные частицы высоких энергий. Эти области называются внешним и внутренним радиационными поясами (пояса Ван Аллена). Внутренний пояс располагается на высоте около четырех тысяч километров и состоит из протонов и электронов, внешний — на высоте около 17 тысяч километров и состоит из электронов.

Во внешнем поясе многие электроны разгоняются до околосветовых скоростей. В западной традиции такие электроны называют «убийцами» (killer electrons), так как они повреждают оборудование (солнечные батареи спутников, их датчики и микросхемы) и представляют потенциальную опасность для астронавтов, которым (как экипажу «Аполло») придется пролетать сквозь пояс. Как именно происходит ускорение электронов, пока до конца не ясно.

Исследование группы ученых под руководством Цинтии Кэттелл подтвердило гипотезу о том, что существенную роль в этом играют особые низкочастотные электромагнитные волны, называемые свистящими атмосфериками или вистлерами (whistlers). Атмосферики имеют частоту от 1 до 30 кГц, и возникают, в частности, вследствие удара молнии.

Группа Кэттелл обнаружила, что атмосферики могут быть в десять раз мощнее, чем считалось ранее. Электроны поглощают их энергию и достигают скорости, составляющей до 99 процентов от скорости света. Оказалось, что ускорение может происходить очень быстро — за доли секунды. Ранее считалось, что для этого необходимы минуты или даже часы.

Открытие было сделано благодаря аппаратам-двойникам STEREO, которые займутся изучением Солнца: один, двигаясь впереди Земли, другой — сзади. На аппаратах были установлены приборы TDS, предназначенные для изучения волн в солнечном ветре. Разработчик TDS Кит Гетц настоял, чтобы они были включены заранее, когда STEREO еще находились вблизи Земли.

12 декабря 2006 года STEREO со включенными TDS по очереди проходили через внешний радиационный пояс. Из-за магнитосферной суббури в нем образовалось много атмосфериков, которые и зафиксировал второй аппарат STEREO.

Источник: Lenta.ru


Если Вам понравилась статья, не забудьте поделиться в соцсетях

Вас также может заинтересовать:

  • Авиакомпания Virgin Atlantic протестировала биотопливо
  • Открывается экспозиция «Следы былых биосфер»
  • Создана самоочищающаяся ткань
  • Кавказ: Тайны дольменов
  • Изобретен гель от СПИДа


  • Top