Gwregys ymbelydredd Van Allen

gwregys ymbelydredd Ddaear (RPGs), Van gwregys ALLENA, neu - ardal o ofod agosaf o amgylch y blaned, ar ôl ar ffurf modrwyau, sy'n ffrydiau enfawr o electronau a phrotonau. Earth yn eu dal trwy gyfrwng y maes magnetig deupol.

darganfyddiad

Roedd EBL ddarganfod yn 1957-1958. Mae gwyddonwyr o'r Unol Daleithiau a'r Undeb Sofietaidd. "Explorer 1" (yn y llun isod), lloerennau gofod yr Unol Daleithiau yn gyntaf, lansio a gynhaliwyd yn 1958, yn darparu data pwysig iawn. Diolch i Americanwyr ar fwrdd arbrofion ar arwyneb y Ddaear (ar uchder o tua 1000 km), canfuwyd parth ymbelydredd (y tu mewn). Yn ddiweddarach, yr ail ardal o'r fath Daethpwyd o hyd ar uchder o tua 20,000 km. Nid oes unrhyw ffin amlwg rhwng y gwregysau mewnol ac allanol - yn gyntaf yn raddol i mewn i'r ail. Mae'r ddau barth ymbelydrol yn wahanol o ran y graddau ac am ddim y gronynnau a'u cyfansoddiad.

Mae'r ardaloedd hyn daeth yn adnabyddus fel gwregysau Van ALLENA. Dzheyms Van Allen - ffisegydd, arbrawf oedd yn eu helpu i ddarganfod. Mae gwyddonwyr wedi darganfod bod gwregysau hyn yn cael eu cynnwys y gwynt solar a gronynnau o pelydrau cosmig, sy'n cael eu denu at y Ddaear ar ei maes magnetig a godir. Mae pob un ohonynt yn ffurfio Torus o amgylch y blaned (ffigwr sy'n cael ei siâp toesen).

Yn lle, ers hynny bu nifer o arbrofion. Caniateir iddynt archwilio'r prif nodweddion a phriodweddau RPGs. Nid yn unig y mae ein planed, mae gwregysau ymbelydredd. Maent ar gael ac eraill cyrff nefol, sydd â awyrgylch a maes magnetig. Roedd gwregys ymbelydredd Van Allen darganfod diolch i'r Unol Daleithiau llongau rhyngblanedol Mars. Yn ogystal, mae'r Americanwyr o hyd iddi yn Sadwrn ac Iau.

maes magnetig deupol

Mae gan ein planed, nid yn unig gwregys Van ALLENA, ond mae'r deupol maes magnetig. Mae'n set o gregyn magnetig nythu yn ei gilydd. Mae strwythur y cae yn debyg i bresych neu winwns. Gellir gragen Magnetig ei ddychmygu fel gwehyddu o linellau magnetig o rym wyneb ar gau. Mae'r nes at ganol y deupol yn y gragen, y mwyaf yw'r cryfder maes magnetig. At hynny, mae'r pwls sydd ei angen ar gyfer gronyn godir y tu allan penetrable, hefyd yn cynyddu.

Felly, N-I amlen wedi momentwm gronynnau P _n. Yn yr achos lle mae'r momentwm cychwynnol y gronyn yn llai na P _n, mae'n adlewyrchu'r maes magnetig. Mae'r gronynnau wedyn yn dychwelyd i le. Fodd bynnag, mae hefyd yn digwydd bod yn troi ar y gragen N-fed. Yn yr achos hwn, mae'n gallu gadael mwyach. Bydd gronynnau yn cael eu dal yn y trap ar yr amod nad yw'n diflannu, neu wynebu awyrgylch gweddilliol na fydd yn colli ynni.

Mae maes magnetig ein planed yr un gragen lleoli ar wahanol bellteroedd oddi wrth wyneb y Ddaear ar wahanol hydredau. Mae hyn oherwydd y diffyg cyfatebiaeth y maes magnetig gyda echelin cylchdro yr echel blaned. Mae'r effaith yn cael ei weld gorau ar y Brasil anghysondeb magnetig. Yn y rhanbarth hwn y llinellau maes magnetig yn cael eu hepgor, a gronynnau yn symud arnynt gludir, gall fod yn is na'r 100 uchder km ac felly yn disgyn yn atmosffer y ddaear.

RPGs cyfansoddiad

Y tu mewn i'r gwregys ymbelydredd dosbarthiad anwastad o brotonau ac electronau. lleoli gyntaf yn y rhan fewnol iddo, a'r ail - yn y allanol. Felly, yn gynnar yr astudiaeth, mae gwyddonwyr yn credu bod yna allanol (e) ac mewnol (proton) gwregysau ymbelydredd Ddaear. Ar hyn o bryd, y farn hon yn amherthnasol.

Y mecanwaith mwyaf pwysig o gynhyrchu gronynnau filler Van ALLENA Belt yw pydredd niwtronau albedo. Dylid nodi bod y niwtronau yn cael eu creu pan fydd yr awyrgylch yn rhyngweithio ag ymbelydredd cosmig. Mae llif o ronynnau symud yn y cyfeiriad o'r blaned (niwtronau albedo), yn mynd drwy faes magnetig y Ddaear yn rhydd. Fodd bynnag, maent yn ansefydlog ac yn hawdd pydru mewn i electronau, protonau a antineutrino electron. cael craidd albedo ymbelydrol egni uchel, pydru o fewn y rhanbarth gafael. Dyna sut Van ALLENA gwregys ei ailgyflenwi positronau ac electronau.

EBL a stormydd magnetig

Wrth ddechrau stormydd magnetig cryf, nid gronynnau hyn yn unig gyflymu, maent yn gadael ymbelydrol gwregys Van Allen, gwagio allan ohono. Y ffaith yw, os y cyfluniad maes magnetig yn cael ei newid, efallai y bydd y pwynt yn cael ei drych ymgolli yn yr atmosffer. Yn yr achos hwn, mae'r gronynnau yn colli ynni (colledion ionization, gwasgaru) newid y cae onglau, ac yna yn marw cyrraedd yr haenau uchaf fagnetosffer.

RPGs a goleuadau gogleddol

Van Allen gwregys ymbelydredd yn cael ei amgylchynu gan haen plasma, sy'n gwneud y ffrydiau dal y protonau (ïonau) ac electronau. Un rheswm am hyn ffenomen fel gogleddol glow (pegynol) - yw bod y gronynnau yn cael eu tywallt o'r haen plasma, ac yn rhannol o RPG allanol. Borealis cynrychioli atomau ymbelydredd atmosfferig sydd yn gyffrous oherwydd gwrthdrawiad y gronynnau dyddodi allan o'r gwregys.

Mae'r RPGs astudio

Mae bron yr holl ganlyniadau sylfaenol o ymchwiliadau o ffurfiannau megis y gwregysau ymbelydredd, a gafwyd mewn tua 1960-1970-au. arsylwadau diweddar gyda'r defnydd o orsafoedd orbitol, llongau rhyngblanedol ac offer gwyddonol caniatáu gwyddonwyr diweddaraf i gynhyrchu gwybodaeth newydd arwyddocaol iawn. gwregysau Van Allen o gwmpas y Ddaear yn cael eu hastudio yn ein hamser. Disgrifiwch yn fras llwyddiannau pwysicaf yn yr ardal hon.

Mae'r data a gafwyd oddi wrth y "Salyut-6"

Ymchwilwyr o Moscow Sefydliad Ffiseg Peirianneg yn y 80 cynnar-au wedi ymchwilio i'r llif electron gyda lefel uchel o egni yn yr ardal gyfagos ein planed. I wneud hyn, maent yn defnyddio offer, a oedd ar yr orsaf orbital "Salyut-6". Mae'n caniatáu i wyddonwyr i effeithlon iawn gwahanu ffrydiau o positronau ac electronau gyda egnïon fwy na 40 MeV. Gorsaf Orbit (awydd o 52 °, o uchder o tua 350-400 km) yn rhedeg yn bennaf yn is na gwregysau ymbelydredd y blaned. Fodd bynnag, mae'n dal i fod yn cyffwrdd y rhan fewnol yn yr anghysondeb magnetig Brasil. Wrth groesi'r ardal llifoedd llonydd ganfuwyd, sy'n cynnwys electronau egni uchel. Mae'r RPG unig electronau yn cael eu cofnodi cyn arbrawf y mae ei egni yn llai na 5 MeV.

cyfres data lloeren artiffisial "Meteor-3"

Ymchwilwyr o Moscow Sefydliad Ffiseg Peirianneg cynnal mesuriadau pellach ar lloerennau artiffisial o'r gyfres blaned "Meteor-3", lle mae'r uchder y orbit crwn o 800 km a 1200. Ar hyn o bryd, mae'r uned wedi cymryd gwreiddiau yn ddwfn iawn RPGs. Mae'n cadarnhau canlyniadau a gafwyd yn gynharach yng ngorsaf "Salut-6". Mae'r ymchwilwyr Yna cael canlyniad pwysig arall, i wneud defnydd o orsaf "Mir" a "Salyut-7" sbectromedrau magnetig. Cafodd ei brofi bod parth sefydlog a welwyd yn flaenorol yn cynnwys yn gyfan gwbl o electronau (dim positronau), yr ynni sydd yn uchel iawn (hyd at 200 MeV).

Agor llonydd gwregys niwclysau CNO

Mae grŵp o ymchwilwyr o MSU NIYAF ar ddiwedd y 80au a dechrau'r 90-au cynnal arbrawf a anelir at astudio'r niwclysau, sydd wedi eu lleoli yn y gofod agos. Mae'r mesuriadau hyn yn cael eu cynnal gan ddefnyddio siambrau cyfrannol ac emylsiynau niwclear. Cawsant eu cynnal ar y lloeren "Cosmos" gyfres. Mae gwyddonwyr wedi darganfod presenoldeb niwclysau nentydd N, O a Ne yn y gofod, lle orbit lloeren artiffisial (awydd o 52 °, tua 400-500 uchder km) croestorri anomaledd Brasil.

Mae dadansoddiad wedi dangos bod niwclysau hyn, yr ynni yn cyrraedd nid yw sawl degau o MeV / niwcleon yn galaethol, albedo neu darddiad solar, gan na allent gyda chymaint o egni i dreiddio ddwfn i mewn i'r fagnetosffer ein planed. Felly mae gwyddonwyr wedi darganfod elfen afreolaidd o belydrau cosmig dal gan y maes magnetig.

atomau ynni isel yn y mater rhyngserol, yn gallu treiddio i mewn i'r heliosffer. Yna, ymbelydredd uwchfioled yr haul ionizes mono neu disubstituted. Mae'r gronynnau sy'n deillio godir yn cael eu cyflymu ar flaen y gwynt solar, gan gyrraedd sawl degau o MeV / u. Yna, maent yn treiddio i mewn i'r fagnetosffer, sydd yn cael eu dal ac yn ionized yn llawn.

protonau belt lled-llonydd a electronau

Ar Sul 22 Mawrth, 1991 roedd fflach pwerus sy'n cyd-fynd rhyddhau màs enfawr o ddeunydd solar. Mae'n cyrraedd y fagnetosffer erbyn 24 Mawrth ac wedi newid ei ranbarth allanol. Roedd gan y gronynnau fagnetosffer gwynt solar byrstio mwy o egni. Maent yn cyrraedd yr ardal lle bryd hynny oedd Berwr, yn lloeren Americanaidd. Dyfeisiau osod arno gofnodi cynnydd sydyn yn egni proton yn amrywio 20-110 MeV ac electron pwerus (tua 15 MeV). Ceir tystiolaeth o hyn gan y ymddangosiad gwregys newydd. Yn gyntaf, gwregys lled-llonydd a welwyd ar nifer o longau gofod. Fodd bynnag, dim ond yn yr orsaf "Mir", astudiodd drwy gydol bywyd yn tua dwy flynedd.

Gyda llaw, yn y 60au y ganrif ddiwethaf yn sgil y ffaith bod yn y cosmos ffrwydrodd dyfeisiau niwclear, roedd belt lled-llonydd, sy'n cynnwys electronau gyda egnïon bach. Mae wedi bodoli ers tua 10 mlynedd. darnau ymholltiad ymbelydrol chwalu, ac roedd hyn yn ffynhonnell o ronynnau wedi'u gwefru.

A oes RPG ar y Lleuad

Yn y lloeren ein planed nid oes gwregys ymbelydredd Van Allen. Yn ogystal, nid oes ganddo awyrgylch amddiffynnol. Mae wyneb y Lleuad yn agor y gwynt solar. Mae cryf fflêr solar, os bydd yn digwydd yn ystod y daith lleuad yn cael ei llosgi a gofodwyr a'r capsiwl, gan y byddai yn cael ei spewed fflwcs ymbelydredd enfawr, sydd yn angheuol.

A yw'n bosibl i amddiffyn yn erbyn ymbelydredd cosmig

Mae gan y cwestiwn hwn gwyddonwyr sydd â diddordeb am flynyddoedd lawer. Mewn dosau bach o ymbelydredd, y gwyddys, wedi bron unrhyw effaith ar ein hiechyd. Fodd bynnag, mae'n ddiogel dim ond pan nad ydynt yn fwy na throthwy penodol. Ydych chi'n gwybod pa lefel o ymbelydredd y tu allan i'r gwregys Van Allen, ar wyneb ein planed? Yn nodweddiadol, mae'r cynnwys radon a thoriwm gronynnau llai na 100 Bq fesul 1 m ^3. Y tu mewn, RPGs, mae'r ffigurau hyn yn uwch o lawer.

Wrth gwrs, mae'r Van Allen gwregysau ymbelydredd y Ddaear yn beryglus iawn i bobl. Eu heffaith ar yr organeb a astudiwyd llawer ymchwilwyr. gwyddonwyr Sofietaidd yn 1963 dywedodd Bernard Lovell, y seryddwr enwog Prydain, sy'n golygu nad ydynt yn adnabod y person i amddiffyn rhag effeithiau ymbelydredd yn y gofod. Mae hyn yn golygu nad oedd hyd yn oed yn trin cragen trwchus o'r cyfarpar Sofietaidd. Sut, felly, a ddefnyddir mewn capsiwlau Americanwyr superfine metel, bron fel ffoil, gallai amddiffyn gofodwyr?

Yn ôl y sicrwydd o NASA, mae wedi anfon gofodwyr i'r lleuad yn unig pan nad oes disgwyl achosion bod y sefydliad yn gallu rhagfynegi. Mae modd lleihau'r perygl ymbelydredd. Arbenigwyr eraill, fodd bynnag, yn dadlau mai dim ond yn fras rhagweld y dyddiad ymbelydredd uchel.

Van Allen gwregys ac yn hedfan i'r lleuad

Leonov, cosmonaut Sofietaidd, yn 1966 yn dal i ddod allan yn y gofod agored. Fodd bynnag, roedd yn gwisgo siwt plwm super-trwm. Ond ar ôl 3 blynedd, gofodwyr o'r Unol Daleithiau neidio ar yr wyneb lleuad, ac mae'n amlwg nad yw yn y siwtiau trwm. Efallai arbenigwyr o NASA dros y blynyddoedd llwyddo i ddod o hyd i ddeunydd ultra-ysgafn sy'n diogelu gofodwyr rhag ymbelydredd? Moonshot dal codi llawer o gwestiynau. Un o brif ddadleuon y rhai sy'n credu nad yw'r Americanwyr wedi glanio arno - bodolaeth gwregysau ymbelydredd.