Миссии НАСА помогают разрешить загадку релятивистских частиц

23:38 30/05/2018
👁 271

Землю окружают два огромных кольца – называемых радиационными поясами Ван-Аллена – которые состоят из высокоэнергетических ионов и электронов. Эти частицы могу быть ускорены до релятивистских скоростей в результате протекания различных процессов и представлять угрозу для космических кораблей, оказавшихся внутри этих гигантских колец губительного излучения. Ранее ученые уже предпринимали попытки идентификации определенных факторов, вызывающих повышение энергии частиц в этих кольцах, однако роль каждого из факторов точно не была определена.

Теперь, в новой работе, основанной на данных, собранных при помощи зондов Ван-Аллена НАСА и миссии Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS), ученые во главе с Алексом Бойдом (Alex Boyd) смогли определить, что основной вклад в формирование радиационных поясов вносит фактор, называемый местным ускорением, который связан с электромагнитными волнами, называемыми «хоровыми волнами» (chorus waves). Эти волны ускоряют частицы, подобно руке, раскачивающей качели. Ранее этому процессу не отводилось решающей роли в ускорении частиц поясов Ван-Аллена.

Установление основной причины ускорения частиц в радиационных поясах нашей планеты дает ключевую информацию для построения моделей, позволяющих прогнозировать космическую погоду – и таким образом защитить наши технические устройства в космосе.

Ранее исследователи считали основной причиной повышения энергии частиц в радиационных поясах Земли процесс, называемый радиальной диффузией. Этот процесс, который происходит чаще всего во время солнечных бурь, медленно подталкивает частицы ближе к Земле, где они получают энергию от магнитного поля, с которым сталкиваются. Теперь в этом новом исследовании показано, что в течение последних пяти лет решающую роль в процессах ускорения частиц в поясах Ван-Аллена играло локальное ускорение, действие которого объясняет скорости движения 87 процентов частиц, наполняющих радиационные пояса.

Работа опубликована в журнале Geophysical Research Letters.


Источник

Добавить комментарий