Cайт вчителя фізики

Джерело: Інфо-Світ

У 2012 році NASA запустило на орбіту два зонди, призначенням яких стало вивчення так званих поясів Ван Аллена. І майже відразу після початку роботи зонди дали очікувані плоди: минулого жовтня менш ніж за 12 годин щільність електронів в одному з шарів пояса зросла у тисячу разів. Таким чином було виявлено свідоцтво того, що ці пояси не просто збирають частинки, принесені звідкись ззовні, а розганяють їх, надаючи їм в кінцевому рахунку значно більшу енергію, ніж ці частинки мали спочатку.

Нагадаємо, що після відкриття поясів у 1950-х вважалося, що електрони поясів походять з далеких куточків магнітосфери Землі. Передбачалося, що потрапляючи в неї, частинки дрейфують ближче і захоплюються сильним магнітним полем, де прискорюються і утворюють широко відомі кільцеподібні структури самих поясів.

Однак такий механізм дозволяє поясам лише порівняно повільно змінюватися протягом днів і тижнів, і до 1990-го стало зрозуміло, що на практиці пояси Ван Аллена по енергії і щільності частинок трансформуються куди швидше. Тоді вчені висунули альтернативну теорію походження електронів в поясах: електричні поля всередині поясів відривають електрони від блукаючих в космічному просторі атомів і прискорюють їх до близькосвітлових швидкостей.

У принципі, такі процеси можуть змінити параметри поясів за час від декількох секунд до декількох годин (супутникові спостереження 90-х показували саме таку швидкість). Тому теорія здавалася логічною, хоча тоді вичерпних спостережень поясів ще не було, і лунали голоси, що, можливо, супутники зафіксували лише якісь місцеві аномалії.

 Отже, завдяки зондам NASA, друга теорія була підтверджена командою на чолі з Джеффрі Рівсом (Geoffrey Reeves) з Лос-Аламоської національної лабораторії (США) – в тому сенсі, що тепер абсолютно точно ясно: електрони отримують свої величезні швидкості «на місці», прямо в поясах Ван Аллена, а не приходять в них із настільки високими енергіями з міжпланетного простору. А звідси випливає що уявлення про те, що радіаційні пояси тільки «захищають» землю від потоку космічних частинок є не цілком вірним; фактично значна частка частинок з високими енергіями стає такою саме в «захисному поясі».

Як відзначають дослідники, якщо це відбувається в серці земних поясів такого типу, то з високою ймовірністю щось подібне трапляється і в радіаційних поясах навколо Юпітера, Сатурна і навіть планет інших зоряних систем. А може, і зірок з сильним магнітним полем і високим рівнем рентгенівського випромінювання.

Звіт про дослідження опублікований в журналі Science.