1950ndatel ja vahetult enne suure kosmoserassi algust olid teadlased nagu Kristian Birkeland, Carl Stormer ja Nicholas Christofilos pööranud suurt tähelepanu teooriale - ühele, mis hõlmas lõksus olevaid, laetud osakesi maakera ringis. Seda meie meie planeedi magnetvälja käes hoitavat vereplasma kinnitasid hiljem dr James Van Alleni juhtimisel esimesed kolm Exploreri missiooni. Päikesetuulte või kosmiliste kiirte toitel oli teadmine nende olemasolust vormiriietuse jaoks õudusunenägude värk. Ehkki "kiirgus" võib mõjutada seda läbivaid objekte, ei jõua see Maale ja see teostus põhjustas kiiresti hirmu surra. Van Alleni kiirgusvööde kohta on aga endiselt palju vastamata küsimusi, mis müstifitseerivad tänapäevast teadust.
Aastate jooksul oleme õppinud, et need kiirgustsoonid koosnevad elektronidest ja energeetiliselt laetud osakestest. Oleme dokumenteerinud asjaolu, et nad võivad vastavalt päikeseenergia kogusele nii kahaneda kui ka paisuda, kuid uurijad pole täpselt suutnud täpsustada, mis just neid vastuseid põhjustab. Osakesed tulevad ja osakesed lähevad - kuid ilma tõenditeta pole kindlat vastust. Asjakohane küsimus on olnud kindlaks teha, kas osakesed pääsevad planeetidevahelisse ruumi vööde kokkutõmbumisel - või langevad nad Maale? Siiani on see olnud mõistatus, kuid uus uuring, milles kasutati korraga mitut kosmoseaparaati, oli osakeste jälitamiseks ja jälje jälgimiseks.
"Pikka aega arvati, et osakesed sadestuvad vöödest allapoole," ütleb Drew Turner, Los Angelese California ülikooli teadlane ja esimene nende tulemuste autor, kes ilmus jaanuaris veebis loodusfüüsikas. 29., 2012. “Kuid viimasel ajal teoreetikud arvasid, et ehk võivad osakesed väljapoole pühkida. Meie tulemused selle sündmuse kohta on selged: allapoole sademete arv ei suurenenud. ”
2003. aasta oktoobrist detsembrini paisusid ja vähenesid kiirgusvööd vastusena geomagnetilistele tormadele, kui osakesed vöönditesse sisenesid ja põgenesid. Autor: NASA / Goddardi teaduslik visualiseerimise stuudio
See pole siiski lihtsalt vastus lihtsale küsimusele. Osakeste liikumise mõistmine võib mängida olulist rolli meie satelliidisüsteemide kaitsmisel, kui need läbivad Van Allen vööd - ja selle kaugeleulatuvaid kiirguslaiendeid. Nagu me teame, tekitab Päike tähetuultes rohkesti laetud osakesi ja võib kohati plahvatada meie suunas koronaalsete massiheidete (CME) või löögifrontide ajal, mille põhjustavad kiired päikesetuuled, möödudes aeglasemast tuulest, mida nimetatakse koos pöörlevateks interaktsioonipiirkondadeks -CIR). Meie teele suunates häirivad nad Maa magnetosfääri sündmusel, mida tuntakse geomagnetilise tormina. Tormi ajal on teada, et kiirgusrihma osakesed vähenevad ja tühjendavad turvavöö tundide jooksul ... ammendumine võib kesta päevi. Kuigi see on dokumenteeritud, ei tea me lihtsalt selle põhjust, veelgi vähem, mis põhjustab osakeste lahkumist!
Kindlamaks muutmiseks toimuva jaoks on vaja mitut kosmoseaparaati, mis mõõdab muutusi korraga mitmes punktis. See võimaldab teadlastel kindlaks teha, kas ühes kohas toimuv mõjutab teist mujal. Ehkki ootame radiatsioonivöö tormisondide (RBSP) missiooni tulemusi, ei kavatseta seda käivitada enne 2012. aasta augustit. Vahepeal on teadlased ühendanud kahe laialt eraldatud kosmoseaparaadi andmed, et varakult kindlaks teha, mis juhtub lennu ajal kahjujuhtum.
"Oleme jõudmas ajastusse, kus võtmeroll on mitmetel kosmoselaevadel," ütleb UCLA kosmoseteadlane, THEMISe uurija ja paberil olnud kaasautor Vassilis Angelopoulos. "Võimalus ühendada olemasolevate ressursside kogum üheks uuringuks on üha enam vajalik selleks, et meie arusaamast Maa keskkonnast nurka pöörata."
Kust see varane tugiteave pärines? Õnneks suutis meeskond jälgida väikest geomagnetilist tormi, mis leidis aset 6. jaanuaril 2011. Kolme NASA THEMIS-i (sündmuste ajalugu ja alamormide ajal toimuva makroskaalade vastastikmõjude ajal põhinev) kosmoseaparaat - kaks GOES-i (geostatsionaarne operatiivkeskkonna satelliit) - Riiklik Ookeani- ja Atmosfääri Administratsioon (NOAA) ja kuus POES-i (Polar Operational Environmental Satellite), mida juhivad ühiselt NOAA, ja Euroopa meteoroloogiliste satelliitide ekspluateerimise organisatsiooni (EUMETSAT) kosmoseaparaadid, suutsid nad püüda elektrone, mis liiguvad kosmose lähedal. valguse kiirus, kui nad langesid turvavööst välja enam kui kuus tundi. Maa ekvatoriaaltsoonides tiirlevad kosmoseaparaadid THEMIS ja GOES on vaid osa meeskonnast. Kosmoselaev POES läbib kiirgusvöösid mitu korda päevas, kuna see reisib madalamal kõrgusel ja pooluste lähedal. Andmeid kombineerides suutsid teadlased võtta mitu vaatluspunkti ja tõestasid - ilma igasuguse kahtluseta -, et osakesed lahkusid vööst kosmose teel ega naasnud Maale.
"See oli väga lihtne torm," ütleb Turner. "See ei ole äärmuslik juhtum, seega arvame, et see on üldiselt üsna tüüpiline toimuvale ja seda toetavad samaaegsete statistiliste uuringute jätkuvad tulemused."
Selle aja jooksul vaatles kosmoselaev ka Van Alleni vööndite madala tihedusega ala, mis paistsid perifeerias ja liikusid sissepoole. See näis olevat märk, et osakesed olid väljapoole seotud. Kui see oli tavaline nähtus, on täiesti mõistlik, et teatud tüüpi laine peab liikumist abistama, võimaldades osakestel jõuda välise evakuatsioonipiirini. David Sibeck NASA Goddardi kosmoselennukeskuses Greenbeltis, Md., On NASA missiooniteadlane RBSP jaoks ja projektiteadlane THEMISe jaoks, uurides just seda, mis selle põgenemismehhanismi täpselt käivitab.
"Selline uurimistöö on maakera kiirgusvööndites ohtlike sündmuste mõistmise ja nende ennustamise võti," ütleb Sibeck. "See on suurepärane kõikehõlmav näide sellest, mida võime oodata tulevasel RBSP missioonil."
Algne looallikas: NASA THEMIS-i pressiteade.
