The Earth's Radiation Belt (ERB) ወይም የቫን አለን ቀበቶ በፕላኔታችን አቅራቢያ ያለ በጣም ቅርብ የሆነ የውጨኛው የጠፈር ክልል ነው ቀለበት የሚመስለው በውስጡም ግዙፍ የኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶን ፍሰቶች ያሉበት። ምድር በዲፖል መግነጢሳዊ መስክ ይይዛቸዋል።
የተከፈተ
RPZ በ1957-58 ተገኝቷል። የዩናይትድ ስቴትስ እና የዩኤስኤስአር ሳይንቲስቶች. ኤክስፕሎረር 1 (ከዚህ በታች የሚታየው) በ1958 ለመጀመሪያ ጊዜ የተተኮሰችው የአሜሪካ የጠፈር ሳተላይት በጣም ጠቃሚ መረጃዎችን አቅርቧል። አሜሪካኖች ከምድር ገጽ በላይ (በ1000 ኪሎ ሜትር ከፍታ ላይ) ባደረጉት የቦርድ ሙከራ ምስጋና ይግባውና የጨረር ቀበቶ (ውስጥ) ተገኝቷል። በኋላ, በ 20,000 ኪሎ ሜትር ከፍታ ላይ, ሁለተኛው እንዲህ ያለ ዞን ተገኝቷል. በውስጣዊ እና ውጫዊ ቀበቶዎች መካከል ግልጽ የሆነ ድንበር የለም - የመጀመሪያው ቀስ በቀስ ወደ ሁለተኛው ውስጥ ያልፋል. እነዚህ ሁለት የራዲዮአክቲቪቲ ዞኖች በጥቃቅን ክፍሎች እና በተቀነባበሩበት መጠን ይለያያሉ።
እነዚህ አካባቢዎች የቫን አለን ቀበቶዎች በመባል ይታወቃሉ። ጄምስ ቫን አለን ሙከራው የረዳቸው የፊዚክስ ሊቅ ነው።አግኝ ። ሳይንቲስቶች እንዳረጋገጡት እነዚህ ቀበቶዎች የፀሐይ ንፋስ እና በመግነጢሳዊ መስክ ወደ ምድር የሚስቡ የኮስሚክ ጨረሮች ቅንጣቶችን ያቀፉ ናቸው። እያንዳንዳቸው በፕላኔታችን ዙሪያ ቶረስ ይሠራሉ (ዶናት የሚመስል ቅርጽ)።
ከዚያ ጊዜ ጀምሮ ብዙ ሙከራዎች በጠፈር ላይ ተካሂደዋል። የ RPZ ዋና ባህሪያትን እና ባህሪያትን ለማጥናት አስችለዋል. ፕላኔታችን ብቻ ሳይሆን የጨረር ቀበቶዎች አሏት። ከባቢ አየር እና መግነጢሳዊ መስክ ባላቸው ሌሎች የሰማይ አካላት ውስጥም ይገኛሉ። የቫን አለን የጨረር ቀበቶ የተገኘው በማርስ አቅራቢያ በዩኤስ ኢንተርፕላኔቶች የጠፈር መንኮራኩር ነው። በተጨማሪም አሜሪካኖች በሳተርን እና ጁፒተር አቅራቢያ አገኙት።
ዲፖል መግነጢሳዊ መስክ
ፕላኔታችን የቫን አለን ቀበቶ ብቻ ሳይሆን የዲፖል መግነጢሳዊ መስክም አላት። እርስ በእርሳቸው ውስጥ የተጣበቁ መግነጢሳዊ ዛጎሎች ስብስብ ነው. የዚህ መስክ መዋቅር ከጎመን ወይም ከሽንኩርት ጭንቅላት ጋር ይመሳሰላል. መግነጢሳዊው ዛጎል ከመግነጢሳዊ መስመሮች በኃይል እንደተሸፈነ የተዘጋ ወለል ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። ቅርፊቱ ወደ ዲፕሎል መሃከል በቀረበ መጠን የመግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ የበለጠ ይሆናል. በተጨማሪም፣ ለተሞላ ቅንጣት ከውጭ ወደ ውስጥ ለመግባት የሚፈለገው ፍጥነት ይጨምራል።
ስለዚህ የኤን ሼል ቅንጣቢ ሞመንተም P አለው። የቅንሱ የመጀመሪያ ፍጥነት ከP በማይበልጥ ከሆነ በማግኔት መስኩ ይንጸባረቃል። ከዚያም ቅንጣቱ ወደ ውጫዊው ቦታ ይመለሳል. ሆኖም፣ በ Nth ሼል ላይ መጨረሱም ይከሰታል። በዚህ ጉዳይ ላይከአሁን በኋላ መተው አልቻለችም። የተያዘው ቅንጣት እስኪበታተን ወይም ከቀሪው ከባቢ አየር ጋር እስኪጋጭ እና ሃይል እስኪያጣ ድረስ ይያዛል።
በፕላኔታችን መግነጢሳዊ መስክ ተመሳሳይ ዛጎል ከምድር ገጽ በተለያየ ርቀት ላይ በተለያየ ኬንትሮስ ላይ ይገኛል። ይህ የሆነው በመግነጢሳዊ መስክ ዘንግ እና በፕላኔቷ የማሽከርከር ዘንግ መካከል ባለው አለመጣጣም ምክንያት ነው። ይህ ተፅዕኖ በብራዚል መግነጢሳዊ Anomaly ላይ በደንብ ይታያል. በዚህ አካባቢ መግነጢሳዊ የሃይል መስመሮች ወደ ታች ይወርዳሉ፣ እና በእነሱ ላይ የሚንቀሳቀሱ የታሰሩ ቅንጣቶች ቁመታቸው ከ100 ኪሎ ሜትር በታች ሊሆኑ ይችላሉ ይህም ማለት በምድር ከባቢ አየር ውስጥ ይሞታሉ።
RPG ቅንብር
በጨረር ቀበቶ ውስጥ የፕሮቶን እና የኤሌክትሮኖች ስርጭት አንድ አይነት አይደለም። የመጀመሪያው በውስጡ ውስጠኛው ክፍል ውስጥ ነው, እና ሁለተኛው - በውጫዊው ውስጥ. ስለዚህ, በጥናቱ የመጀመሪያ ደረጃ ላይ, ሳይንቲስቶች የምድር ውጫዊ (ኤሌክትሮኒካዊ) እና ውስጣዊ (ፕሮቶን) የጨረር ቀበቶዎች እንዳሉ ያምኑ ነበር. በአሁኑ ጊዜ ይህ አስተያየት ከአሁን በኋላ ተዛማጅነት የለውም።
የቫን አለን ቀበቶን ለሚሞሉ ቅንጣቶች መፈጠር በጣም ጠቃሚው ዘዴ የአልቤዶ ኒውትሮን መበስበስ ነው። ከባቢ አየር ከጠፈር ጨረር ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ኒውትሮኖች እንደሚፈጠሩ ልብ ሊባል ይገባል። ከፕላኔታችን (አልቤዶ ኒውትሮን) አቅጣጫ የሚንቀሳቀሱት የእነዚህ ቅንጣቶች ፍሰት ያለምንም እንቅፋት በምድር መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ያልፋል። ሆኖም ግን እነሱ ያልተረጋጉ እና በቀላሉ ወደ ኤሌክትሮኖች፣ ፕሮቶን እና ኤሌክትሮን አንቲኒውትሪኖዎች ይበሰብሳሉ። ከፍተኛ ጉልበት ያላቸው ራዲዮአክቲቭ አልቤዶ ኒዩክሊይ በተያዘው ዞን ውስጥ ይበሰብሳሉ።የቫን አለን ቀበቶ በፖዚትሮን እና በኤሌክትሮኖች የተሞላው በዚህ መንገድ ነው።
ERP እና መግነጢሳዊ አውሎ ነፋሶች
ኃይለኛ መግነጢሳዊ አውሎ ነፋሶች ሲጀምሩ እነዚህ ቅንጣቶች ፍጥነትን ብቻ ሳይሆን የቫን አለን ራዲዮአክቲቭ ቀበቶን ይተዋሉ, ከውስጥም ይፈስሳሉ. እውነታው ግን የመግነጢሳዊ መስክ አወቃቀሩ ከተቀየረ, የመስተዋት ነጥቦቹ በከባቢ አየር ውስጥ ሊጠመቁ ይችላሉ. በዚህ ሁኔታ, ቅንጣቶች, ኃይል ማጣት (ionization ኪሳራዎች, መበተን), ያላቸውን ፒክ ማዕዘኖች መቀየር እና ማግኔቶስፌር የላይኛው ንብርብሮች ላይ ሲደርሱ ይጠፋሉ.
RPZ እና ሰሜናዊ መብራቶች
የቫን አለን የጨረር ቀበቶ በፕላዝማ ንብርብር የተከበበ ነው፣ እሱም የታሰረ የፕሮቶን (ion) እና የኤሌክትሮኖች ጅረት ነው። እንደ ሰሜናዊ (የዋልታ) መብራቶች ለእንደዚህ ዓይነቱ ክስተት አንዱ ምክንያት ቅንጣቶች ከፕላዝማ ሽፋን ላይ ይወድቃሉ, እና በከፊል ደግሞ ከውጭ ERP. አውሮራ ቦሪያሊስ ከቀበቶው ውስጥ ከወደቁ ቅንጣቶች ጋር በመጋጨቱ የሚደሰቱ የከባቢ አየር አተሞች ልቀት ነው።
RPZ ምርምር
እንደ የጨረር ቀበቶዎች ባሉ ቅርጾች ላይ የተደረጉ ጥናቶች ሁሉም ማለት ይቻላል መሰረታዊ ውጤቶች የተገኙት በ1960ዎቹ እና 70ዎቹ አካባቢ ነው። በቅርብ ጊዜ የተስተዋሉ ምልከታዎች የምሕዋር ጣቢያዎች፣ ኢንተርፕላኔቶች የጠፈር መንኮራኩሮች እና የቅርብ ጊዜ ሳይንሳዊ መሣሪያዎች ሳይንቲስቶች በጣም ጠቃሚ አዲስ መረጃ እንዲያገኙ አስችሏቸዋል። በምድር ዙሪያ ያሉት የቫን አለን ቀበቶዎች በእኛ ጊዜ ማጥናት ቀጥለዋል. በዚህ አካባቢ ስላሉት በጣም አስፈላጊ ስኬቶች በአጭሩ እንነጋገር።
ከSyut-6
የደረሰው መረጃ
ባለፈው ክፍለ ዘመን በ80ዎቹ መጀመሪያ ላይ ከMEPhI ተመራማሪዎችበፕላኔታችን አቅራቢያ በከፍተኛ የኃይል መጠን የኤሌክትሮኖች ፍሰቶችን መርምሯል. ይህንን ለማድረግ በሳልዩት-6 ምህዋር ጣቢያ ላይ ያሉትን መሳሪያዎች ተጠቅመዋል. ሳይንቲስቶች የፖስታሮን እና የኤሌክትሮኖች ፍሰቶችን በብቃት እንዲለዩ አስችሏቸዋል፣ ይህም ሃይል ከ40 ሜቮ በላይ ነው። የጣቢያው ምህዋር (ዝንባሌ 52°፣ ከፍታው ከ350-400 ኪ.ሜ.) በዋናነት ከፕላኔታችን የጨረር ቀበቶ በታች አለፈ። ሆኖም፣ አሁንም በብራዚል መግነጢሳዊ Anomaly ውስጥ ያለውን የውስጥ ክፍል ነካ። ይህንን ክልል ሲያቋርጡ ከፍተኛ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖችን ያካተቱ ቋሚ ጅረቶች ተገኝተዋል። ከዚህ ሙከራ በፊት በኤአርፒ ውስጥ ኤሌክትሮኖች ብቻ ተመዝግበዋል፣ ጉልበታቸው ከ 5 ሜቮ ያልበለጠ።
የ"Meteor-3" ተከታታይ ሰው ሰራሽ ሳተላይቶች የተገኘ መረጃ
የMEPhI ተመራማሪዎች በፕላኔታችን ሜትሮ-3 ተከታታይ ሰው ሰራሽ ሳተላይቶች ላይ ተጨማሪ መለኪያዎችን አከናውነዋል፣ በዚህ ውስጥ የክብ ምህዋር ቁመታቸው 800 እና 1200 ኪ.ሜ. በዚህ ጊዜ መሳሪያው ወደ RPZ በጣም ዘልቆ ገብቷል. ቀደም ሲል በሳልዩት-6 ጣቢያ የተገኘውን ውጤት አረጋግጧል. ከዚያም ተመራማሪዎቹ በ Mir እና Salyut-7 ጣቢያዎች ላይ የተገጠመውን መግነጢሳዊ ስፔክትሮሜትር በመጠቀም ሌላ ጠቃሚ ውጤት አግኝተዋል. ከዚህ ቀደም የተገኘው የተረጋጋ ቀበቶ ኤሌክትሮኖችን (ያለ ፖዚትሮን) ብቻ ያቀፈ መሆኑን ተረጋግጧል ይህም ሃይል በጣም ከፍተኛ ነው (እስከ 200 ሜቮ)።
የCNO ኒውክላይዎች የማይንቀሳቀስ ቀበቶ ግኝት
ባለፈው ክፍለ ዘመን በ80ዎቹ መጨረሻ እና በ90ዎቹ መጀመሪያ ላይ ከSNNP MSU የተመራማሪዎች ቡድን የሚከተለውን ዓላማ ያደረገ ሙከራ አድርጓል።በአቅራቢያው ባለው ውጫዊ ክፍተት ውስጥ የሚገኙትን የኒውክሊየስ ጥናት. እነዚህ መለኪያዎች የተካሄዱት ተመጣጣኝ ክፍሎችን እና የኑክሌር ፎቶግራፎችን በመጠቀም ነው. በኮስሞስ ተከታታይ ሳተላይቶች ላይ ተካሂደዋል. ሳይንቲስቶች የሰው ሰራሽ ሳተላይት ምህዋር (52 ° ዝንባሌ፣ ከ400-500 ኪሎ ሜትር ከፍታ ያለው ከፍታ) የብራዚል አኖማሊያን በተሻገረበት የጠፈር ክልል ውስጥ የኤን፣ ኦ እና ኒ ኒውክሊየስ ጅረቶች መኖራቸውን አረጋግጠዋል።
ትንተናው እንደሚያሳየው እነዚህ ኃይላቸው በአስር አስር ሜቪ/ኑክሊዮን ላይ የደረሰው የጋላቲክ ፣አልቤዶ ወይም የፀሐይ ምንጭ አልነበሩም ፣በዚህ አይነት ሃይል ወደ ምድራችን ማግኔቶስፌር ጠልቀው መግባት ስላልቻሉ። ስለዚህ ሳይንቲስቶች በመግነጢሳዊ መስክ የተያዙትን የኮስሚክ ጨረሮች ያልተለመደ አካል አግኝተዋል።
በኢንተርስቴላር ቁስ ውስጥ ያሉ አነስተኛ ኃይል ያላቸው አተሞች ወደ ሄሊየስፌር ውስጥ ዘልቀው መግባት ይችላሉ። ከዚያም የፀሐይ አልትራቫዮሌት ጨረር አንድ ወይም ሁለት ጊዜ ionizes ያደርጋቸዋል. የተገኙት የተሞሉ ቅንጣቶች በፀሃይ ንፋስ ፊት ተፋጥነዋል, ወደ ብዙ አስር ሜቪ / ኑክሊዮኖች ይደርሳሉ. ከዚያም ማግኔቶስፌር ውስጥ ይገባሉ፣ ተይዘው ሙሉ በሙሉ ion ይደረግባቸዋል።
የፕሮቶን እና የኤሌክትሮኖች የኳሲስቴሽን ቀበቶ
በማርች 22፣ 1991 በፀሃይ ላይ ኃይለኛ የእሳት ነበልባል ተከስቷል፣ ይህም ከፍተኛ መጠን ያለው የፀሀይ ቁስን በማስወጣት ታጅቦ ነበር። እ.ኤ.አ. በማርች 24 ወደ ማግኔቶስፌር ደርሷል እና ውጫዊ ክልሉን ቀይሯል። ከፍተኛ ኃይል የነበረው የፀሐይ ንፋስ ቅንጣቶች ወደ ማግኔቶስፌር ገቡ። የአሜሪካው ሳተላይት CRESS የምትገኝበት አካባቢ ደረሱ። በላዩ ላይ ተጭኗልመሳሪያዎች በፕሮቶኖች ውስጥ ከፍተኛ ጭማሪ አስመዝግበዋል, ጉልበታቸው ከ 20 እስከ 110 ሜ.ቮ, እንዲሁም ኃይለኛ ኤሌክትሮኖች (15 ሜቮ ገደማ). ይህ አዲስ ቀበቶ መፈጠሩን ያመለክታል. በመጀመሪያ, የኳሲ-ስቴሽን ቀበቶ በበርካታ የጠፈር መንኮራኩሮች ላይ ታይቷል. ነገር ግን፣ ሚር ጣቢያ ላይ ብቻ የተጠናው በህይወት ዘመኑ በሙሉ ማለትም ወደ ሁለት አመት አካባቢ ነው።
በነገራችን ላይ ባለፈው መቶ ክፍለ ዘመን በ60ዎቹ ዓመታት ውስጥ የኒውክሌር መሳሪያዎች በህዋ ላይ በመፈንዳታቸው ምክንያት አነስተኛ ሃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖችን ያካተተ የኳሲ-ስታቴሽን ቀበቶ ታየ። ወደ 10 ዓመታት ገደማ ፈጅቷል. የ fission ራዲዮአክቲቭ ቁርጥራጮች በበሰሉ፣ ይህም የተከሰሱ ቅንጣቶች ምንጭ ነበር።
በጨረቃ ላይ RPG አለ
የፕላኔታችን ሳተላይት የቫን አለን የጨረር ቀበቶ የለውም። በተጨማሪም, የመከላከያ ከባቢ አየር የለውም. የጨረቃው ገጽታ ለፀሃይ ንፋስ የተጋለጠ ነው. በጨረቃ ጉዞ ወቅት ኃይለኛ የፀሐይ ግርዶሽ ከተከሰተ ጠፈርተኞቹንም ሆነ እንክብሎችን ያቃጥላል ምክንያቱም የሚለቀቀው ትልቅ የጨረር ፍሰት ስለሚኖር ገዳይ ነው።
ራስን ከጠፈር ጨረሮች መከላከል ይቻላል
ይህ ጥያቄ ለብዙ አመታት ሳይንቲስቶችን ሲስብ ቆይቷል። በትንሽ መጠን, እርስዎ እንደሚያውቁት, ጨረሮች በጤንነታችን ላይ ምንም ተጽእኖ አይኖራቸውም. ሆኖም፣ ደህንነቱ የተጠበቀ የሚሆነው ከተወሰነ ገደብ በማይበልጥ ጊዜ ብቻ ነው። በፕላኔታችን ላይ ካለው የቫን አለን ቀበቶ ውጭ የጨረር መጠን ምን እንደሆነ ታውቃለህ? ብዙውን ጊዜ የራዶን እና የቶሪየም ቅንጣቶች ይዘት ከ100 Bq በ1 ሜትር3 አይበልጥም። በ RPZ ውስጥእነዚህ አኃዞች በጣም ከፍ ያሉ ናቸው።
በርግጥ የቫን አለን ላንድ የጨረር ቀበቶዎች ለሰው ልጆች በጣም አደገኛ ናቸው። በሰውነት ላይ ያላቸው ተጽእኖ በብዙ ተመራማሪዎች ተጠንቷል. በ1963 የሶቪየት ሳይንቲስቶች ለአንድ ታዋቂው የብሪታኒያ የስነ ፈለክ ተመራማሪ ለበርናርድ ሎቬል አንድን ሰው በጠፈር ላይ ለጨረር እንዳይጋለጥ ለመከላከል የሚያስችል ዘዴ እንደማያውቁ ነገሩት። ይህ ማለት የሶቪየት መሳሪያዎች ወፍራም ግድግዳ ያላቸው ቅርፊቶች እንኳን ሊቋቋሙት አልቻሉም. በአሜሪካ ካፕሱል ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው በጣም ቀጭን ብረት፣ ልክ እንደ ፎይል ማለት ይቻላል፣ የጠፈር ተመራማሪዎችን እንዴት ጠበቃቸው?
NASA እንዳለው ጠፈርተኞችን ወደ ጨረቃ የላከችው ምንም አይነት የእሳት ቃጠሎ በማይጠበቅበት ጊዜ ብቻ ሲሆን ይህም ድርጅቱ ሊተነብይ ይችላል። የጨረር አደጋን በትንሹ ለመቀነስ ያስቻለው ይህ ነው። ሌሎች ባለሙያዎች ግን አንድ ሰው በግምት የሚለቀቀው ከፍተኛ መጠን ያለው ልቀት የሚለቀቅበትን ቀን ብቻ ነው ብለው ይከራከራሉ።
የቫን አለን ቀበቶ እና ወደ ጨረቃ የሚደረገው በረራ
የሶቪየት ኮስሞናዊው ሌኦኖቭ ግን በ1966 ወደ ውጭው ጠፈር ገባ። ሆኖም፣ እጅግ በጣም ከባድ የሆነ የእርሳስ ልብስ ለብሶ ነበር። እና ከ 3 ዓመታት በኋላ ከዩናይትድ ስቴትስ የመጡ ጠፈርተኞች በጨረቃ ላይ እየዘለሉ ነበር ፣ እና በግልጽ በከባድ የጠፈር ልብሶች ውስጥ አልነበሩም። ምናልባት፣ ባለፉት አመታት፣ የናሳ ስፔሻሊስቶች ጠፈርተኞችን ከጨረር የሚከላከል እጅግ በጣም ብርሃን የሆነ ቁሳቁስ ማግኘት ችለዋል? ወደ ጨረቃ የሚደረገው በረራ አሁንም ብዙ ጥያቄዎችን ያስነሳል። አሜሪካውያን አላረፉባትም ብለው የሚያምኑት አንዱ ዋና መከራከሪያ የጨረር ቀበቶዎች መኖር ነው።
