Радиационен пояс на Ван Алън: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Редакция без резюме
м Козметични промени
Ред 1:
[[Файл:Van Allen.jpg|мини|300п|Радиационните пояси на Земята.]]
 
'''Радиационен пояс на Ван Алън''', известен и като '''пояс на Ван Алън''' или '''радиационен пояс на Земята''' представлява област от [[магнитосфера]]та на нашата планета с високо съдържание на високоенергийни заредени [[елементарни частици|частици]] – предимно [[протон]]и и [[електрон]]и. Теоретични предположения за съществуването на подобен обект са правени от норвежките физици [[Кристиан Биркеланд]] и [[Карл Щьормер]], които изучават [[полярно сияние|полярното сияние]]. Експерименталното потвърждение идва с данните от първите изкуствени спътници ([[Спутник-1]] и [[Explorer 1]]). [[Джеймс ван Алън]], който е приложил монтирането на измервателна апаратура в американските сателити <ref>Запис на [[Гайгеров брояч|Гайгер-Мюлеров брояч]].</ref> публикува първи резултатите и неговото име трайно се свързва с находката. В действителност, основните радиационни пояси на Земята са два и представляват с добро приближение [[тор (геометрия)|тороиди]]. Простират се на височини от около 500 до 65 000 km <ref>{{cite news |url=https://www.nasa.gov/content/goddard/van-allen-probes-spot-impenetrable-barrier-in-space |title=Van Allen Probes Spot an Impenetrable Barrier in Space |last=Zell |first=Holly |date=February 12, 2015 |publisher=[[NASA]]/[[Goddard Space Flight Center]] |access-date=2017-06-04}}</ref> над повърхността, в които нивата на радиация се изменят. Затова съществуват различни данни за точното им разположение, както и за границите, в които варират:
 
* вътрешен – намира се на височина ~ 4000 km (от 700 до 12 000 km), състои се предимно от протони с енергия от порядъка на над 100 [[електронволт|MeV]];
* външен – на височина ~ 17 000 km (от 13 000 km до 65 000 km), състоящ се предимно от електрони с енергия 0,1–10 MeV;
 
Височината на долната граница на радиационния пояс на една и съща [[географска ширина]] се променя по [[географска дължина|дължина]] поради наклона на оста на магнитното поле на Земята към оста на въртене на Земята, както и на една и съща [[географска дължина]] се променя по [[географска ширина|ширина]] поради до присъщата форма на радиационния пояс, определена от различната височина на силовите линии на магнитното поле на Земята. Например над [[Атлантическия океан]] нарастването на интензивността на излъчване започва на височина 500 km, а над [[Индонезия]] на височина 1300 km. Ако тези графики се построят в зависимост от [[магнитна индукция|магнитната индукция]], тогава всички измервания ще се наложат на една крива, което още веднъж потвърждава магнитната природа на улавянето на частиците.
 
Между вътрешния и външния радиационен пояс има пролука, разположена в интервала от 2 до 3 земни радиуса. Потоците от частици във външния пояс са по-големи, отколкото във вътрешния.
 
Смята се, че повечето от частиците в поясите идват от [[Слънчев вятър|слънчеви ветрове]]. <ref name="howstuffworks van allen belts">{{cite web |url=http://science.howstuffworks.com/dictionary/astronomy-terms/van-allen-radiation-belts-info.htm |title=Van Allen Radiation Belts |work=HowStuffWorks |publisher=Discovery Communications, Inc. |location=Silver Spring, MD |accessdate=5 юни 2011|date=23 април 2009}}</ref> Улавяйки слънчевите ветрове, [[Земно магнитно поле|земното магнитно поле]] отразява и задържа тези енергийни частици и защитава [[Атмосфера на Земята|атмосферата на Земята]] от разрушаване. Поясите представляват заплаха за [[сателит]]ите, чиито чувствителни елементи трябва да бъдат защитавани със съответни материали, ако прекарват значително време близо до тази област.
 
По принцип се счита, че вътрешният пояс и външният пояс са образувани от различни процеси. Вътрешният, съставен основно от високоенергийни протони (над 100 MeV), е продукт от разпадането на т.нар. „[[албедо]]“ неутрони, които на свой ред произлизат от сблъсъци на [[космически лъчи]] в горната част на атмосферата. Външният пояс е съставен главно от високоенергийни електрони (0,1–10 MeV). Те пристигат след геомагнитни бури и се получават енергията си чрез взаимодействия между вълни и частици.
 
На 30 август 2012 г. от [[Кейп Канаверал (авиобаза)|космодрума на нос Канаверал]] на високоелиптична орбита с височина на [[Апогей|апогея]] около 30 хил.000 km [[НАСА]] извежда две идентични сонди RBSP (''Radiation Belt Storm Probes''), предназначени за изучаване на радиационните пояси. Впоследствие те са преименувани на „сонди Ван Алън“ (''Van Allen Probes''). Един от основните резултати от тази мисия е откриването през 2013 г. на преходен, трети радиационен пояс, който се наблюдава в продължение на четири седмици, преди да бъде унищожен от мощна [[ударна вълна]] от слънчев вятър.
 
Терминът се отнася специално за радиационните пояси около Земята, но подобни пояси са открити и около други планети. Слънцето не може да поддържа дълготрайни радиационни пояси, тъй като няма стабилно, глобално, диполно поле. Земната атмосфера ограничава частиците на поясите до региони над 200 – 1000 km, докато външната им максимална граница е около 8 [[Земен радиус|земни радиуса]]. <ref name="intro">{{cite book |last=Walt |first=Martin |title=Introduction to Geomagnetically Trapped Radiation |origyear=Originally published 1994 |date=2005 |publisher=Cambridge University Press |location=Cambridge; New York |isbn=978-0-521-61611-9 |oclc=63270281 |lccn=2006272610}}</ref> докато външната им максимална граница е около 8 [[Земен радиус|земни радиуса]].<ref name="intro"/>
 
== Източници ==