Гигантские электрические поля могут «разгонять» частицы радиационного пояса Земли

:  Исполинские электрические поля в пределах радиационных поясов Земли, по мнению ученых, могут объяснить, почему электроны, окружающие планету, в своем движении достигают почти скорости света. Результаты нового исследования, опубликованные 2 декабря 2013 года в журнале «Записки Физического Обзора» (Physical Review Letters), могут пролить свет на характеристики радиационных поясов вокруг Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, а также на поведение Солнца в период его повышенной активности и объектов за пределами нашей солнечной системы (космические «ясли», нейтронные звезды и высокоэнергетические черные дыры, известные как квазары).

Первым значительным открытием в истории исследований космоса стало обнаружение в 1958 году радиационных поясов Ван Аллена, зон, заполненных высокоэнергетическими заряженными частицами, которые удерживаются вместе благодаря магнитному полю.

В целом эти пояса состоят из двух колец: внутренней зоны, содержащей как высокоэнергетические электроны, так и позитивно заряженные ионы, которые могут находиться в стабильном состоянии до нескольких десятков лет; внешней зоны, заполненной преимущественно высокоэнергетическими электронами, уровень активности которых меняется в пределах от нескольких часов до нескольких дней, что, вероятно, зависит от влияния солнечного ветра. Ранее в этом году ученые обнаружили еще и третий радиационный пояс, окружающий Землю на временной основе.

Огромный объем излучения, генерируемый поясами Ван Аллена, представляет опасность для спутниковых аппаратов. Для исследования поясов летом 2012 года НАСА запустила сдвоенный космический зонд «Ван Аллен», оснащенный множеством высококачественных сенсоров для анализа плазмы, энергетических частиц, магнитных полей и плазменных волн.

Найдены «по воле случая»

Сейчас же при помощи зонда «Ван Аллена» ученые обнаружили структуры, которые то появляются, то исчезают во внешнем поясе. Эти структуры могут объяснить присутствие в этой зоне и высокоэнергетических электронов.

Явления, обнаруженные учеными, получили название «двойных наслоений». Каждое из них состоит из параллельных слоев частиц с противоположным электрическим зарядом, движущихся вдоль магнитного поля Земли. Зонд зафиксировал большое число двойных наслоений во внешнем поясе, возникающих с частотой 7000 в минуту.

По словам ведущего автора исследования Форреста Мозера (Университет Калифорнии, Беркли), «эти двойные наслоения были обнаружены случайно, когда зонд «Ван Аллен» пролетал в данной области космического пространства и сделал всего один снимок».

Релятивистские скорости неподалеку от Земли

Комбинация двойных наслоений может генерировать мощные электрические поля (более миллиона вольт каждое). Исследователи считают, что этой мощности достаточно, чтобы разогнать электроны до релятивистских скоростей (скорости света, в первую очередь).

Предполагается, что двойные наслоения идентичным образом действуют на электроны и в других областях космического пространства.

.

comments powered by HyperComments

Также читайте