Радіаційні пояси

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Радіаці́йні пояси́ (від лат. radiatio — випромінюю) — внутрішні шари магнітосфер планет, у яких утримуються високоенергійні заряджені частинки (здебільшого протони та електрони).

Існування радіаційних поясів Землі було передбачено ще на початку XX сторіччя, проте відкрито та досліджено їх тільки на початку космічної ери. Вони отримали назву поясів Ван Аллена на честь американського астрофізика Джеймса Ван Аллена. Згодом потужні радіаційні пояси було виявлено у планет-гігантів — Юпітера і Сатурна.

Радіаційні пояси Землі

Радіаційні пояси Землі[ред.ред. код]

Радіаційні пояси Землі умовно поділяють на внутрішній, заповнений здебільшого потоками протонів, та зовнішній, де основна роль належить високоенергійним електронам. Частинки заповнюють усю зону, де силові лінії магнітного поля замкнені: від декількох сотень кілометрів над земною поверхнею до кількох десятків тисяч кілометрів, проте з нерівномірною інтенсивністю.

  • Перший (зовнішній) максимум інтенсивності розташовано на висоті близько 3 земних радіусів (17 тис.км). Тут переважають протони з енергією декілька сотень кілоелектронвольт та електрони з енергією 40—100 кеВ.
  • Другий (внутрішній) максимум розташовано на висоті близько 3 тис.км (половина земного радіуса). Середня енергія електронів становить 100 кеВ, а енергія протонів — 20—800 МеВ. Потік частинок у внутрішньому поясі більший та стабільніший, ніж у зовнішньому. Протони високих енергій завдяки великій проникній здатності становлять небезпеку для космонавтів.
  • В магнітосфері Землі тривалий час можуть існувати квазістаціонарні радіаційні пояси[1]. Їх утворення пов'язують із потужними спалахами на Сонці, а також із розпадом радіоактивних елементів, що було викинуто в атмосферу внаслідок ядерних випробувань.


Природа частинок[ред.ред. код]

Основним механізмом генерації частинок, що заповнюють радіаційні пояси, вважають розпад т. зв. нейтронів альбедо (нейтронів, що утворюються внаслідок взаємодії космічних променів з атмосферою, і спрямованих від Землі)[1]. Магнітне поле на них не впливає і вони проходять крізь нього. Однак нейтрони нестабільні і розпадаються на протони, електрони та антинейтрино. Залежно від напрямку та величини швидкості частинок і напруги магнітного поля у точці розпаду, електрони і протони можуть залишити зону радіаційних поясів або будуть захоплені.

Іншим механізмом є захоплення частинок сонячного вітру з хвоста магнітосфери та їх поступова дифузія (дрейф) до радіаційних поясів під впливом різноманітних варіацій магнітного поля (зокрема, внаслідок магнітних бурь).

Зміни напруженості та конфігурації магнітного поля призводить також до «висипання» заряджених частинок із радіаційних поясів. Зазвичай це відбувається поблизу магнітних полюсів (де траєкторії частинок пролягають найближче до поверхні Землі) внаслідок взаємодії з атмосферою. Зіткнення з атомами атмосфери призводить до збудження останніх та подальшого випромінювання ними світла, що спостерігається як полярне сяйво.

Зображення Юпітера у радіохвилях. Яскраві (білі) області — випромінювання радіаційних поясів.

Радіаційні пояси інших планет[ред.ред. код]

Відомості про магнітне поле Юпітера та його радіаційні пояси одержано за допомогою радіоспостережень та значно доповнено завдяки польотам американських АМС Піонер-10, Піонер-11, Вояджер-1 та Вояджер-2. Радіаційні пояси Юпітера заповнено електронами та протонами з енергією понад 6 МеВ.

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б А.М. Гальпер (Московский инженерно-физический институт). «Радиационный пояс Земли». Российская Астрономическая сеть (російською). Архів оригіналу за 2013-07-07. Процитовано 2010-07-01. 

Джерела[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Див. також[ред.ред. код]


Сатурн Це незавершена стаття з астрономії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.