Attēla kredīts: NASA
Jaunie pētījumi norāda, ka elektroni var sērfot magnētiskos viļņos, kurus vada saules vējš, un paātrināties līdz vietai, kurā tie var radīt nopietnu kaitējumu kosmosa kuģiem, kas riņķo ap Zemi. Šis process ir mijiedarbības rezultāts starp Zemes magnētisko lauku un Saules vēja blīvuma svārstībām. Mainoties Saules vēja blīvumam, magnētiskā lauka viļņi var atvilkties atpakaļ uz Zemi. Elektroni var tikt noķerti šajos ripples un tik ātri atgriezties uz Zemes, ka tie var sabojāt delikāto elektroniku kosmosā.
Kosmosa zinātnieku grupas paziņojumā teikts, ka “slepkavas” elektroni, kas spēj radīt postījumus kosmosa kuģu riņķošanā, var “sērfot” ar magnētiskajiem viļņiem, kurus vada saules vējš.
Bostonas Universitātes un Nacionālās okeāna un atmosfēras pārvaldes (NOAA) komanda apvienoja NASA un NOAA kosmosa kuģa novērojumus, lai identificētu parādību, kas izskaidro, kā Saules vējš rada viļņus Zemes magnētiskajā laukā (magnetosfērā). Parastie elektroni, kas riņķo ap Zemi Van Allen starojuma jostās, var viļņus aizstāt ar viļņiem, paātrinoties gandrīz gaismas ātrumam, ar enerģiju, kas ir 300–500 reizes lielāka nekā elektroniem televīzijas ekrānā.
Saules vējš ir elektriski lādētu daļiņu straume, kas nepārtraukti tiek izpūsta no Saules. Magnetosfēra ir dobums, kas veidojas, Saules vējam saskaroties ar Zemes magnētisko lauku. Kad saules vēja blīvums ir augsts un nonāk pret magnetosfēru, magnetosfēra tiek saspiesta. Kad vēja blīvums ir mazs, magnetosfēra izplešas. Pētnieki atklāja, ka saules vējš satur periodiskas augsta un zema blīvuma struktūras, kas periodiski virza magnosfēras “elpojošo” darbību un globālo magnētisko viļņu paaudzi.
Ir zināms, ka, ja šo viļņu frekvence sakrīt ar elektronu frekvenci, kas rodas to kustībā Van Allena jostā, elektronus var paātrināt, ievērojami palielinot viņu enerģiju. Process ir līdzīgs tam, kā booboboarders uztver vilni. Daži elektroni “brauc pa vilni” un iegūst tik daudz enerģijas, ka pēc tam var sabojāt dārgos kosmosa kuģus.
"Ja mēs to varam apstiprināt kā nozīmīgu mehānismu viļņu veidošanai, kas paātrina" slepkavas "elektronus, tad zinātnieki, kas izmanto datus no satelītiem, piemēram, Vējš, varētu iepriekš brīdināt kosmosa kuģu operatorus, ka viņu kosmosa kuģiem var draudēt pārmērīga un kaitīga starojuma iedarbība, ”Sacīja Dr. Barbara Giles, NASA kosmosa kuģa“ Pollar ”zinātniece no NAD Goddard kosmosa lidojumu centra Greenbelt, Md.
Kad elektroni kļūst par šiem enerģētiskajiem, tie var iekļūt kosmosa kuģa iekšpusē. Iekļūstot elektroniskajās daļās, tie uzkrāj statisko elektrību, kas var saīsināt kritisko daļu vai novest kosmosa kuģi sliktā darbības režīmā.
"Jaunums un aizraujošais šajā pētījumā ir tas, ka cilvēki vienmēr ir meklējuši magnētosfēras iekšējos mehānismus šo viļņu ģenerēšanai," sacīja Dr Larijs Kepko, Bostonas Universitātes zinātniskais līdzstrādnieks un divu pētījumu par šo pētījumu galvenais autors, viens publicēts Ģeofizisko pētījumu žurnāls 2003. gada jūnijā un otrs Ģeofizisko pētījumu vēstules 2002. gadā. "Bet šeit mēs esam atraduši ārēju mehānismu - pašu saules vēju."
NASA polārie un vēja satelīti kopā ar NOAA Ģeostacionāru operatīvo vides satelītu (GOES) sniedza galvenos novērojumus, kuru rezultātā komanda tika pie šāda secinājuma. Polārs apstiprināja, ka viļņi nav lokāli, bet gan globāli. Vēja satelīts bija galvenais avots, lai identificētu blīvuma struktūras Saules vējā, kas virza magnetosfēru. GOES sniedza datus par Zemes magnetosfēru, kad tā palielinājās un samazinājās.
"Mēs jau zinājām, ka saules vējam ir blīvuma struktūras un ka magnētiskie viļņi var paātrināt elektronus," sacīja Dr Harlans Spence, Bostonas universitātes astronomijas asociētais profesors un divu šī pētījuma rakstu līdzautors. “Mēs nezinājām, ka saules vēja struktūras var būt periodiskas un vadīt magnētiskos viļņus. Šie jaunie novērojumi var radīt trūkstošo saikni starp abiem. ”
Šo jaunatklāto saules vēja struktūru galīgais avots joprojām ir noslēpums, taču komanda spriež, ka Saulei var būt tieša loma. "Saules vēja blīvuma izmaiņas daļēji kontrolē magnētiskās atkārtotas savienošanas shēma, magnētiskā lauka līniju savīšana un saķeršana uz Saules virsmas," saka Dr Kepko. “Atkārtota savienošana, kas notiek sistemātiski, periodiski, var radīt novēroto periodiskā blīvuma struktūras Saules vējā. Ir daži pierādījumi, ka tā var notikt, taču, lai izveidotu galīgu saikni, ir nepieciešami turpmāki pētījumi. ”
Van Allen starojuma jostas 1958. gadā atklāja Dr James Van Allen un viņa komanda Aiovas Universitātē ar Explorers 1 un 3, kas ir pirmie satelīti, kurus veiksmīgi palaida Amerikas Savienotās Valstis. Tās ir elektriski lādētu daļiņu jostas, kuras ieslodzījis Zemes magnētiskais lauks. Tā kā daļiņas ir elektriski lādētas (galvenokārt protoni un elektroni), tās izjūt magnētiskos spēkus un ir spiestas spirālei ap neredzamām magnētiskā spēka līnijām, kas veido Zemes magnētisko lauku. Van Allen sistēmā faktiski ir divas virtula formas jostas, viena otra iekšpusē ar zemi iekšējās jostas “caurumā”. Iekšējā josta, kas sastāv no ātrgaitas protoniem, atrodas augstumā starp 430 un 7500 jūdzēm (apmēram 700 līdz 12 000 km) virs Zemes. Ārējā josta ir izgatavota no ātrgaitas elektroniem un parādās augstumā no 15 500 līdz 25 000 jūdzēm (apmēram 25 000 līdz 40 000 km) virs Zemes. Kosmosa kuģu operatori cenšas izvairīties no orbītām šajos reģionos, taču dažreiz šie augstumi ir vislabākie konkrētai misijai, vai arī kosmosa kuģim savas orbītas daļas laikā jāiet cauri jostām vai pilnībā jāizbēg no Zemes.
NASA polārie un vēja satelīti, kas kopā pazīstami kā “Globālā ģeotelpiskās zinātnes programma”, ir paredzēti, lai palīdzētu zinātniekiem saprast, kā Saules daļiņas un enerģija plūst cauri Zemes kosmosa videi un mijiedarbojas ar to.
NOAA ir paredzēta datu vākšanai par okeāniem, atmosfēru, kosmosu un Sauli. Tā GOES satelītu sistēma ir ASV laika apstākļu novērošanas un prognozēšanas pamatelements. Dr Hovards Singers no NOAA ir trešais līdzautors 2002. gada dokumentā par šo pētījumu.
Oriģinālais avots: NASA ziņu izlaidums
