Dešimtajame dešimtmetyje ir prieš prasidedant didžiosioms „Kosmoso lenktynėms“, mokslininkai, pavyzdžiui, Kristianas Birkelandas, Carlas Stormeris ir Nikolajus Christofilosas, atidžiai stebėjo teoriją, kuri apėmė įstrigusias, įkrautas daleles žiede aplink Žemę. Ši plazmos spurga, laikoma vietoje mūsų planetos magnetinio lauko, vėliau buvo patvirtinta per pirmąsias tris „Explorer“ misijas, vadovaujamas daktaro Jameso Van Alleno. Kuriami galbūt saulės vėjų ar kosminių spindulių, žinios apie jų egzistavimą buvo uniformuotos visuomenės košmarai. Nors „radiacija“ gali paveikti pro ją praeinančius objektus, ji nepasiekia Žemės ir šis suvokimas greitai sukėlė baimę mirti. Tačiau vis dar yra daug neatsakytų klausimų apie Van Allen radiacijos diržus, kurie mistifikuoja šiuolaikinį mokslą.
Bėgant metams mes sužinojome, kad šias radiacijos zonas sudaro elektronai ir energetiškai įkrautos dalelės. Mes užfiksavome tai, kad jie gali tiek susitraukti, tiek išsipūsti atsižvelgiant į gaunamą saulės energijos kiekį, tačiau tyrėjai nesugebėjo tiksliai nustatyti, kas būtent ir sukelia šias reakcijas. Dalelės ateina, o dalelės išeina, tačiau be įrodymų nėra tvirto atsakymo. Aktualus klausimas buvo išsiaiškinti, ar dalelės nepatenka į tarpplanetinę erdvę, kai diržai susitraukia - ar jie patenka į Žemę? Iki šiol tai buvo mįslė, tačiau naujas tyrimas, kuriame vienu metu buvo naudojami keli kosminiai laivai, buvo skirtas dalelėms atsekti ir pėdsakui sekti.
„Ilgą laiką manyta, kad dalelės iškris žemyn iš diržų“, - sako Drew Turner, Kalifornijos universiteto, Los Andželo, mokslininkas ir pirmasis šių rezultatų autorius, sausio mėn. Pasirodęs internete „Gamtos fizikos“ tinklalapyje. 2012 m. Rugsėjo 29 d. „Bet visai neseniai tyrėjai teoretikavo, kad galbūt dalelės gali išbristi iš išorės. Šio įvykio rezultatai yra aiškūs: kritulių nepadidėjo. “
Spalio – gruodžio mėn. Radiacijos diržai išsipūtė ir susitraukė reaguodami į geomagnetines audras, kai dalelės pateko į diržus ir pabėgo iš jų. Kreditas: NASA / Goddard mokslinės vizualizacijos studija
Vis dėlto tai nėra tik paprastas atsakymas į paprastą klausimą. Supratimas apie dalelių judėjimą gali vaidinti lemiamą vaidmenį saugant mūsų palydovų sistemas, nes jos praeina pro Van Allen diržus ir tolimus jos spinduliuotės pratęsimus. Kaip žinome, saulė gamina daugybę įkrovusių dalelių žvaigždžių vėjyje ir kartais gali pūsti mūsų kryptimi koronalinės masės išstūmimo (CME) metu arba smūgio frontuose, kuriuos sukelia greiti saulės vėjai, lenkdami lėtesnius vėjus, vadinamus kartu besisukančiais sąveikos regionais. -CIR). Kai nukreipti mūsų keliu, jie sutrikdo Žemės magnetosferą įvykyje, vadinamame geomagnetine audra. „Audros“ metu buvo žinoma, kad radiacijos juostos dalelės mažėja ir per kelias valandas ištuštėja ... todėl išeikvojimas gali trukti kelias dienas. Nors tai dokumentuojama, mes tiesiog nežinome priežasties, juo labiau, kad dalelės išeina!
Norint, kad įvykis būtų tvirtesnis, reikia kelių erdvėlaivių, matuojančių pokyčius keliuose taškuose tuo pačiu metu. Tai leidžia mokslininkams nustatyti, ar veiksmas, kuris vyksta vienoje vietoje, turi įtakos kitoje vietoje. Laukdami audros zondavimo zondo (RBSP) misijos rezultatų, ji neplanuojama paleisti iki 2012 m. Rugpjūčio mėn. Tarpininkai tyrinėtojai sujungė dviejų plačiai atskirtų erdvėlaivių duomenis, kad būtų galima anksti išsiaiškinti, kas vyksta per nuostolių įvykis.
„Įeiname į erą, kurioje daugialypiai erdvėlaiviai yra labai svarbūs“, - sako Vassilis Angelopoulos, UCLA kosmoso tyrinėtojas, pagrindinis THEMIS tyrėjas ir bendraautoris. „Sugebėti sujungti turimų išteklių parką į vieną tyrimą tampa vis svarbesnis dalykas, norint suprasti mūsų žemės aplinką.“
Taigi iš kur atsirado ši ankstyva palaikymo informacija? Laimei, komanda sugebėjo pastebėti nedidelę geomagnetinę audrą, kuri kilo 2011 m. Sausio 6 d. Įsitraukus į tris NASA THEMIS (įvykių laiko istorija ir makroekonominės sąveikos podugnių metu) erdvėlaivį, du GOES (Geostacionarinės operacinės aplinkos palydovas), valdomus Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA) ir šeši POES (Polar Operational Environmental Satellite), valdomi kartu su NOAA, ir Europos meteorologinių palydovų eksploatavimo organizacijos (EUMETSAT) erdvėlaiviu, jie sugebėjo sugauti elektronus, judančius netoli šviesos greičiu, kai jie iškrito iš diržo daugiau nei šešias valandas. Orbituodami Žemės pusiaujo zonas, erdvėlaiviai THEMIS ir GOES yra tik komandos dalis. POES erdvėlaivis kelis kartus per dieną praeina pro radiacijos diržus, plaukdamas mažesniame aukštyje ir prie polių. Sujungdami duomenis, mokslininkai sugebėjo paimti keletą stebėjimo taškų ir be jokios abejonės įrodė, kad dalelės išėjo iš diržo per kosmosą ir negrįžo į Žemę.
„Tai buvo labai paprasta audra“, - sako Turneris. „Tai nėra kraštutinis atvejis, todėl manome, kad turbūt gana tipiška tai, kas vyksta apskritai, ir tai patvirtina nuolatiniai statistinių tyrimų rezultatai“.
Per tą laiką erdvėlaivis taip pat pastebėjo nedidelio tankio Van Allen diržų plotą, kuris pasirodė periferijoje ir keliavo į vidų. Atrodė, kad dalelės buvo surištos į išorę. Jei tai buvo normalus atvejis, savaime suprantama, kad „bangos“ tipas turi padėti judėti, leisdamas dalelėms pasiekti išorinę pabėgimo ribą. NASA misijos „Goddard“ kosminių skrydžių centre, Greenbelt, Md., Kuris yra NASA misijos mokslininkas RBSP ir projekto mokslininkas THEMIS, paaiškins, kas tiksliai suaktyvina šį pabėgimo mechanizmą.
„Tokie tyrimai yra raktas į pavojingų įvykių žemės radiacijos juostose supratimą ir galiausiai numatymą“, - sako Sibeckas. „Tai puikus išsamus pavyzdys to, ko galime tikėtis per būsimą RBSP misiją“.
Originalus istorijos šaltinis: NASA THEMIS žinių laida.
