Безопасную зону в радиационном поясе Земли расчищают молнии
10 марта 2005 г.
Как известно, в магнитосфере Земли располагаются два радиационных пояса, которые содержат заряженные частицы солнечного ветра, захваченные магнитным полем Земли. Они называются радиационными поясами Ван-Аллена (хотя американец Ван-Аллен открыл только внутренний пояс, а открывателями внешнего радиационного пояса являются советские ученые Вернов и Чудаков). Внутренний пояс находится на высоте от 3 до 12 тыс.км над поверхностью Земли, а внешний - на высоте от 18 до 57 тыс. км. Внутренний состоит главным образом из протонов, а внешний - из электронов. Хотя разделение на внутренний и внешний пояса достаточно условно, поскольку все околоземное пространство заселено заряженными частицами, которые движутся в магнитном поле Земли.
Наличие радиационных поясов и их характеристики учитываются при проектировании спутников, поскольку длительное пребывание электронной техники в таких условиях чревато поломками. Опасны радиационные пояса и для экипажей космических кораблей (правда, до сих пор сквозь радиационные пояса Земли проходили только американские корабли "Аполлон", направлявшиеся к Луне).
Ниже радиационных поясов находится так называемая безопасная зона, которая начинается на высоте нескольких километров и простирается вплоть до начала первого радиационного пояса. Вот уже почти 40 лет среди ученых ведутся дебаты на тему того, как именно сформировалась эта безопасная зона и как происходит процесс ее "очистки" от заряженных частиц.
Недавние исследования, в финансировании которых принимало участие космическое агентство NASA, дали довольно неожиданные результаты. Как оказалось, за "расчистку" безопасной зоны высотой в несколько тысяч километров отвечают обычные молнии, которые во время гроз сверкают на высоте всего лишь 3-5 километров над поверхностью Земли. Молния - это не только яркая вспышка света. Во время молнии генерируются также и радиоволны. Траектория распространения этих радиоволн искривляется под действием электрически заряженного газа, захваченного магнитным полем Земли, в результате чего радиоволны направляются в окружающее нашу планету космическое пространство. Во внутреннем радиационном поясе они взаимодействуют с заряженными частицами, отнимают у них часть их энергии и изменяют направление их движения.
В результате этого взаимодействия зеркальная точка, от которой "отражаются" заряженные частицы при их движении в магнитном поле Земли от северного полюса к южному и обратно, спускается вниз и оказывается в атмосфере Земли. А в атмосфере заряженные частицы из радиационных поясов сталкиваются с атмосферными частицами и теряют свою энергию.
Вот так и происходит "зачистка" радиационного пояса, пусть и кратковременная (ведь молнии сверкают не каждый день). Но это явление можно использовать для защиты космических аппаратов: можно искусственно генерировать радиоволны нужной частоты в нужном месте радиационного пояса и очищать его таким способом от самых опасных высокоэнергетичных частиц.
Другие новости за 10 марта 2005 г.
Смертельная рана от стрелы Гефеста
Грузовой корабль "Прогресс" с тоннами мусора на борту затоплен в Тихом океане
Новая российская ракета повезет на околоземную орбиту 110 тонн полезного груза
На зонде MESSENGER заработал магнетометр
Безопасную зону в радиационном поясе Земли расчищают молнии
Малайзийский астронавт накормит своих коллег на МКС блюдами национальной кухни