6978 8

Откуда берутся сверхзаряженные частицы в радиационных поясах Земли

Очередное исследование ученых выяснило, что громадные электрические поля в радиационных полях вокруг Земли могут объяснить, как электроны, окружающие планету, могут ускоряться до скоростей, близких к скорости света.

Это открытие 2 декабря будет опубликовано в Physical Review Letters. Оно может пролить свет на радиационные поля таких планет, как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а так же на поведение Солнца во время вспышек и других тел, находящихся за пределами Солнечной Системы: звездных «яслей», нейтронных звезд и невероятно энергичных черных дыр, известных, как квазары.

После того, как человечество начало исследования космоса, первым главным открытием были радиационные пояса Ван-Аллена, - два радиационных пояса, которые содержат заряженные частицы солнечного ветра, захваченные магнитным полем Земли.

Эти пояса состоят из двух главных колец: внутренней зоны, в которой содержатся как высоко-энергичные электроны, и очень энергичные позитивные ионы, - эта зона остается стабильное в течение лет и десятилетий, - и внешней зоны, которая в основном состоит из высокоэнергичных электронов, которые меняют свою интенсивность за несколько часов или дней, в зависимости от влияния солнечного ветра и потоков солнечного излучения. Чуть раньше в этом году ученые так же обнаружили третий радиационных пояс, временно окружающий нашу планету.

Огромные количества радиации, которые генерируют пояса Ван-Аллена, создают серьезную угрозу для спутников. Чтобы узнать о них больше, NASA запустило в 2012 году два спутника - зонды Ван-Аллена. На этих спутниках установлена система сверхчувствительных датчиков, которая позволяет с очень высоким разрешением в режиме реального времени анализировать плазму, энергетические частицы, магнитные поля и волны плазмы в этих поясах.

Теперь, при помощи этих зондов, ученые обнаружили структуры, которые «бегают взад и вперед» по третьему, внешнему кольцу и, возможно, объясняют наличие в этой зоне высоко энергичных электронов.

Структуры, о которых говорится, известны как «двойные слои». Каждый из них состоит из пары параллельных слоев частиц с противоположным электрическим зарядом, которые движутся вдоль магнитного поля Земли. Зонды увидели огромное количество этих двухслойных структур во внешнем кольце – 7000 за минуту, каждая «живет» несколько секунд.

Эти двойные структуры были открыты случайно, когда зонды Ван-Аллена проходили через эту область космического пространства. Через 8-10 месяцев зонды вернутся в эту область, и ученые сейчас настраивают приборы, чтобы собрать более подробные данные и получить более определенную информацию о том, что там происходит.

В комбинации двойные слои могут генерировать сильные электрические поля, - более 1 миллиона Вольт. Исследователи предполагают, что комбинации двойных структур, которые наблюдались в третьем внешнем поясе, могут быть достаточно мощными, чтобы разгонять электроны до релятивистских скоростей, которые сравнимы со скоростью света.

(Добавил: alexandrash)

Поддержи AstroNews           Читайте AstroNews в Яндекс.Дзен