|  | 1 декабря 2014 | Космос и Авиация

Спутники RBSP нашли "силовой щит", защищающий Землю от потоков высокоэнергетических электронов-"убийц"

Защитный барьер


Силовое защитное поле планетарного масштаба смахивает на материал из области научной фантастики. Тем не менее, ученые НАСА, занимающиеся исследованиями околоземного пространства, обнаружили, что Земля закрыта именно таким силовым щитом, непроницаемым для потоков свободных электронов, разогнанных до околосветовых скоростей в ускорителе естественного происхождения радиационных поясов Ван Аллена. Радиационные пояса Ван Аллена (Van Allen belts), которые были обнаружены в 1958 году, являются результатом взаимодействия заряженных частиц солнечного ветра с магнитным полем нашей планеты. Размеры поясов постоянно изменяются, реагируя на изменения мощности солнечного ветра, а в случае особо сильных выбросов с поверхности Солнца внутренне кольцо может "раздуться" настолько, что потоки смертельной радиации могут достать до космических аппаратов, находящихся на низкой околоземной орбите.

Вокруг Земли существует два пояса Ван Аллена, третий внешний пояс появляется и существует только лишь в моменты пиков солнечной активности. Более плотное кольцо располагается на высотах от 650 до 9650 километров от поверхности Земли, а внешнее, более крупное кольцо занимает высоты от 13500 до 58000 километров.

Пояса Ван Аллена


Между двумя кольцами существует промежуток, природа возникновения которого была абсолютно неизвестна ученым до последнего времени. Но именно в этом промежутке и формируется тот щит, который ограждает Землю от потоков высокоскоростных и высокоэнергетических электронов. Новые данные, собранные космическими аппаратами-близнецами RBSP, указывают на то, что ответственность за наличие промежутка между поясами Ван Аллена и за действие этого промежутка в качестве силового щита лежит на плазмосфере, облаке относительно холодных ионизированных частиц, окутывающем Землю. Плазмосфера начинается с высоты в приблизительно 965 километров и простирается наружу, частично перекрывая объем внешнего пояса Ван Аллена.

Сложнейшие взаимодействия заряженных частиц, магнитных и электрических полей пояса Ван-Аллена и плазмосферы приводят к тому, что практически на внутренней границе внешнего кольца пояса Ван Аллена формируется некое образование, эффективно отражающее даже самые высокоэнергетические электроны, которые, достигнув земной поверхности, могли бы натворить немало бед.

Плазмосфера


"Рассеивание частиц в точке пресечения плазмосферы и пояса Ван Аллена достаточно сильно для того, чтобы воздвигнуть непреодолимый для высокоэнергетических частиц барьер" - рассказывает Дэн Бейкер (Dan Baker), профессор из Колорадского университета в Боулдере (University of Colorado in Boulder), - "Это весьма странное явление, ведь сама природа не допускает наличия сильных градиентов чего-либо, всегда находя пути для их сглаживания. Это указывает на то, что градиент защитного барьера формируется медленными, постепенными процессами, вызванными движением и взаимодействием быстрых и медленных частиц плазмосферы".

Следует заметить, что о наличии отражающего электроны щита ученым известно уже некоторое время. Однако, до последнего времени не было даже намеков на причину возникновения такого явления и некоторые ученые даже допускали его искусственное происхождение, вызванное электромагнитными волнами радиопередач с поверхности нашей планеты. "Но это явление и причины его возникновения абсолютно новы для нас" - рассказывает Шрик Канекал (Shrik Kanekal), ученый из группы Van Allen Probes, - "Я уверен, что дальнейшие исследования этого явления позволят нам узнать абсолютно точные причины его возникновения. И это, в свою очередь, можно будет использовать для создания искусственных щитов, защищающих космические корабли во время полетов в дальний космос".




Ключевые слова:
Спутник, RBSP, Пояс, Радиация, Ван Аллен, Защита, барьер, Электрон, Энергия, Скорость, Солнце, Ветер, Частица, Плазмосфера

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Космические аппараты-близнецы RBSP, изучающие радиационные пояса Ван-Аллена ...
  • Ученые выяснили особенности структуры внутреннего радиационного пояса Ван А ...
  • Спутники RBSP нашли новые подтверждения тому, что Земля действует как гиган ...
  • Спутники RBSP обнаружили естественный ускоритель частиц, скрытый в радиацио ...
  • Спутники RBSP сделали открытие в поясах Ван Аллена, шокировавшее ученых




  • 1 декабря 2014 15:15
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Без него, этого щита, на Земле, наверное, были-бы одни бактерии и мутанты -))


    --------------------
        
    1 декабря 2014 17:43
    #2 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 505
    Сомнительно. Альфа и бетта излучение легко задерживается атмосферой. А от гамма-лучей этот щит нисколько не защищает.
        
    1 декабря 2014 19:36
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Цитата: Rsa
    легко задерживается атмосферой

    Согласен в том случае, если эта бета (электроны) вылетает откуда-нибудь с экрана древнего трубочного телевизора. Но если эти электроны разогнаны почти до скорости света, о чем и идет речь в статье, то, боюсь, тут атмосфера не очень-то и поможет.


    --------------------
        
    2 декабря 2014 01:28
    #4 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 505
    Цитата: FomaNeverujuwij
    Но если эти электроны разогнаны почти до скорости света,

    Частицы с околосветовыми скоростями могут и всю Землю насквозь прошить, их этот щит тоже сильно не отклонит, там чем ближе скорость к световой, тем больше энергия и проникающая способность, но не буду спорить - наверняка есть какой-то диапазон энергий, который успешно отклоняется этим полем, но при этом достаточно большой, чтобы преодолеть атмосферу. Вопрос лишь в том, насколько широк этот диапазон и много ли именно таких частиц в их общей массе. Тут я не специалист, просто не знаю.
        
    2 декабря 2014 17:57
    #5 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Да... все больше и больше поражаюсь уникальностью нашей Солнечной системы. Ведь это поле не существовало если бы не железное ядро планеты с магнитным полем. Даже наличие этого самого железного ядра ничего еще не значит, нужно также вращение планеты вокруг собственной оси, чтобы было магнитное поле .
    Не забывайте, что есть еще и радиационные пояса Ван Аллена, а также озоновый слой атмосферы, которые вместе создают защиту живого на поверхности нашей планеты от различных излучений.


    --------------------
        
    2 декабря 2014 19:50
    #6 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: beany85
    все больше и больше поражаюсь уникальностью нашей Солнечной системы.


    Э-э, простите, а много ли известно о других солнечных системах и их планетах? Ну так, чтобы уникальность сравнить.


    --------------------
        
    2 декабря 2014 21:45
    #7 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Цитата: HeavyGait
    Ну так, чтобы уникальность сравнить.

    вот именно, что не с чем сравнить - от того и уникальная. Сколько Кеплер экзопланет ни нашел - ни одна на Землю толком не похожа, про систему в целом нечего и говорить.


    --------------------
        
    2 декабря 2014 22:51
    #8 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Цитата: beany85
    Сколько Кеплер экзопланет ни нашел - ни одна на Землю толком не похожа

    Технические возможности Кеплера не позволяют ему, точнее не позволяли, находить небольшие планеты типа Земли, находящиеся на значительном удалении от звезду. Используемый им транзитный метод позволяет четко засечь планеты-гиганты, вращающиеся не слишком далеко от центра ихней системы. А как оно на самом деле все обстоит с планетами - точно еще никому не известно.


    --------------------
        
    3 декабря 2014 09:25
    #9 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    Из опасных излучений до поверхности Земли только часть ультрафиолета доходит, для которой озоновый слой прозрачный.
    И ещё мюоны большой энергии, они на километр в землю могут проходить.
    А протоны самых больших энергий порождают ливни вторичных частиц в атмосфере.
    Гамма, рентген, нейтроны поглощаются частицами воздуха.
        
    3 декабря 2014 12:24
    #10 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Цитата: radio
    часть ультрафиолета доходит, для которой озоновый слой прозрачный


    По-вашему получается, что изменились некоторые законы физики. Как раз все наооборот, озон весьма активно поглощает ультрафиолет.
    Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи


    --------------------
        
    3 декабря 2014 23:55
    #11 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    FomaNeverujuwij,

    Опасные уф-лучи - это дальний и экстремальный ультрафиолет, они задерживаются атмосферой. Ближний Ультрафиолет не опасен и озоном не поглощается. Есть ещё средний ультрафиолет.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.