Согласно последним находкам близнеца НАСА Van Allen Probes, внутренний радиационный пояс Земли демонстрирует странно полосатый рисунок в виде зебры. Более того, причиной чередования, кажется, является вращение самой Земли - то, что ранее считалось невозможным.
«… Как теоретик, действительно унизительно видеть, как быстро новые данные могут изменить наше понимание физических свойств».
- Александр Ухорский, Лаборатория прикладной физики Университета имени Джона Хопкинса
Наша планета окружена двумя большими радиационными областями в форме пончика, названными поясами Ван Аллена, после астрофизика Джеймса Ван Аллена, который обнаружил их присутствие в 1958 году. (Ван Аллен умер в возрасте 91 года в 2006 году.) Внутренний пояс Ван Аллена, простирающийся примерно от 800 до 13 000 км (от 500 до 8 000 миль) над Землей, содержащий высокоэнергетические электроны и протоны и представляющий опасность как для космического корабля, так и для человека, в случае чего может случиться так, что он проведет в ней какое-то существенное количество времени.
Подробнее: Вокруг Земли обнаружен удивительный третий радиационный пояс
Утром 30 августа 2012 года, запущенный на борту ракеты Atlas V с мыса Канаверал AFS, зонды Ван Аллена (первоначально - зонды штормового радиационного пояса) выполняют двухлетнюю миссию по исследованию поясов и выяснению их поведения и развиваться с течением времени.
Один из приборов на борту сдвоенных зондов, Эксперимент с ионным составом зондов радиационного штормового зонда (RBSPICE), обнаружил постоянный полосатый рисунок в частицах внутреннего пояса. Хотя когда-то считалось, что любые структуры в поясах являются результатом солнечной активности, благодаря RBSPICE теперь установлено, что причиной является вращение Земли и наклонная магнитная ось.
«Именно благодаря беспрецедентному высокому энергетическому и временному разрешению нашего эксперимента с энергичными частицами, RBSPICE, мы теперь понимаем, что электроны внутреннего пояса фактически всегда организованы в виде зебр», - сказал Александр Ухорский из Прикладной физики Джона Хопкинса. Лаборатория (APL) в Лореле, штат Мэриленд, со-исследователь RBSPICE и ведущий автор статьи. «Кроме того, наше моделирование четко определяет вращение Земли как механизм, создающий эти модели. Как теоретик, действительно унизительно видеть, как быстро новые данные могут изменить наше понимание физических свойств ».
Модель формирования полосатых узоров сравнивается с натяжением таффи.
«Если электронное население внутреннего пояса рассматривается как вязкая жидкость, - сказал Ухорский, - эти глобальные колебания медленно растягивают и складывают эту жидкость, подобно тому, как таффи растягивается и складывается в кондитерской машине».
«Это открытие говорит нам кое-что новое и важное о том, как работает вселенная», - сказал Барри Маук, исследователь проекта из APL и соавтор статьи. «Новые результаты показывают новый крупномасштабный физический механизм, который может быть важен для планетарных радиационных поясов во всей Солнечной системе. Инструмент, похожий на RBSPICE, сейчас находится на пути к Юпитеру во время миссии НАСА «Юнона», и мы будем искать наличие рисунков в виде полосок зебры в радиационных поясах Юпитера ».
Пояса Юпитера Ван Аллена похожи на земные много больше; Магнитное поле Юпитера в десять раз сильнее земного, а излучение в его поясах в миллион раз сильнее(источник). Юнона прибудет на Юпитер в июле 2016 года и проведет около года на орбите, исследуя ее атмосферу, интерьер и магнитосферу.
Спасибо Ван Аллену. У Юноны теперь есть еще одна особенность, которую нужно искать в радиационных поясах Юпитера.
«Удивительно, как космическая среда Земли, включая радиационные пояса, продолжает удивлять нас даже после того, как мы изучали их более 50 лет. Наше понимание сложных структур поясов и процессов, лежащих в основе их поведения, продолжает расти, и все это способствует достижению конечной цели обеспечения точного моделирования космической погоды ».
- Луи Ланцеротти, профессор физики в Технологическом институте Нью-Джерси и главный исследователь RBSPICE
Выводы команды были опубликованы в номере журнала от 20 марта.Природа.
Зонд Ван Аллена - вторая миссия в программе НАСА «Жить со звездой», управляемой Центром космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Программа исследует аспекты связанной солнечно-земной системы, которые напрямую влияют на жизнь и общество.
Источник: пресс-релиз Ван Аллена Проба
