Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Александр Березин,

Два зонда NASA обнаружили свидетельства того, что так называемые пояса Ван Аллена не просто собирают частицы, принесенные откуда-то извне, а разгоняют их, придавая им в конечном счете значительно бόльшую энергию, чем эти частицы имели изначально.

Зонды Ван Аллена (ранее — зонды радиационного пояса) NASA однозначно подтвердили теорию о местном происхождении сильнейшего разгона электронов в поясах. Иллюстрация G. Reeves, M. Henderson, NASA / Goddard /Scientific Visualization Studio.

После открытия поясов в 1950-х, когда рукотворные аппараты землян впервые смогли надолго выйти в космос, считалось, что электроны поясов происходят из дальних уголков магнитосферы Земли. Предполагалось, что, попадая в нее, частицы дрейфуют ближе и захватываются сильным магнитным полем, где ускоряются и образуют широко известные кольцеподобные структуры самих поясов.

Однако такой механизм позволяет поясам лишь сравнительно медленно изменяться на протяжении дней и недель, и к 1990-м стало ясно, что на практике пояса Ван Аллена по энергии и плотности частиц трансформируются куда быстрее.

Тогда начала поднимать голову альтернативная теория происхождения электронов в поясах: электрические поля внутри поясов отрывают электроны от блуждающих в космическом пространстве атомов и ускоряют их до околосветовых скоростей.

В принципе, такие процессы могут изменить параметры поясов за время от нескольких секунд до нескольких часов; спутниковые наблюдения 90-х показывали именно такую скорость. Поэтому теория казалась логичной, хотя тогда исчерпывающих наблюдений поясов еще не было и раздавались голоса, что, возможно, спутники зафиксировали лишь какие-то местные аномалии.

В 2012 году NASA запустило пару зондов, специально предназначенных для изучения поясов, и их работа дала ожидаемые плоды: в прошлом октябре менее чем за 12 часов плотность электронов в одном из слоев пояса выросла в тысячу раз. 

Итак, вторая теория подтверждена командой во главе с Джеффри Ривсом (Geoffrey Reeves) из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) — в том смысле, что теперь совершенно точно ясно: электроны получают свои огромные скорости "на месте", прямо в поясах Ван Аллена, а не приходят в них со столь высокими энергиями из межпланетного пространства. Отчет об исследовании опубликован в журнале Science.

А отсюда не вполне верно представление о том, что радиационные пояса только "защищают" землю от потока космических частиц; фактически значительная доля частиц с высокими энергиями становится такой как раз в "защитном поясе".

Как отмечают исследователи, если это происходит в сердце земных поясов такого типа, то с высокой вероятностью нечто подобное случается и в радиационных поясах вокруг Юпитера, Сатурна и даже планет других звездных систем. А может, и звезд с сильным магнитным полем и высоким уровнем рентгеновского излучения...
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-40%
-10%
-10%
-50%
-20%
-20%
-20%
-30%
-20%