Физики раскрыли секрет рождения частиц, вызывающих полярные сияния

13.12.2017 22:05 10

Физики раскрыли секрет рождения частиц, вызывающих полярные сияния

МОСКВА, 13 декабря Потоки электронов в радиационных поясах Земли возникают в результате взаимодействий космических лучей с атомами в верхних слоях атмосферы планеты, выбивающими из них нейтроны, говорится в статье, размещённой в журнале Nature.

Земля, в отличие от Венеры и ряда других планет Солнечной системы, обладает своим собственным магнитным полем, который вырабатывается в результате движения жидких потоков металла в ее ядре. Это магнитное поле играет роль определенного щита, который отражает галлактические лучи, заряженные частицы высоких энергий, и защищает Землю от солнечного ветра и выбросов корональной массы на Солнце.

Следами его существования являются так чествуемые пояса ван Аллена две области на высотах около 6 тысяч и 60 тысяч километров от поверхности Земли, где находятся большое количество протонов и электронов высоких смелостей, пойманных магнитным полем Земли и движущихся в своеобразной магнитной ловушке. Их взаимодействие с атмосферой порождает красивые полярные блистания, и, во времена вспышек на Солнце, доводит к появлению радиопомех и прочих проблем технического характера.

Одной из главных загадок поясов Ван Аллена с момента их открытия в 1958 году является то, где берутся электроны и протоны высоких энергий, населяющие радиационный щит земли и порождающие вспышки на полюсах планеты. Как отмечает Ли, ученые давно подозревают, что их источником являются космические лучи, сталкивающиеся с атомами в атмосфере, однако однозначных доказательств этого у них не было.

Дополнительная тема заключается в том, что космические лучи, порожденные подрывами сверхновых и активностью пульсаров, бомбардируют Землю примерно с одинаковой частотой, тогда как количество и свойства электронов в поясах Ван Аллена может резко реконструироваться с очень большой скоростью. Это заставляет многих исследователей сомневаться в том, что эти электроны возникают в результате тленов нейтронов, которые космические лучи выбивают из атомов азота и кислорода.

Для проверки этих идей Ли и его студенты собрали микроспутник CSSWE, оснащенный миниатюрными аналогами детекторов электронов и протонов, которые были разработаны в стенах университета Колорадо для зондов RBSP, запущенных НАСА в августе 2012 года для изучения конструкции поясов Ван Аллена.

Этот спутник был выпущенный на более низкую орбиту, и он изучал не внутренние слои поясов Ван Аллена, а нижнюю кромку его первой части, где, как предположили ученые, должны рождаться электроны и протоны во время столкновений молекул газов и гостей из космоса.

Подобные столкновения, как объясняют ученые, должны доводить к рождению протонов и электронов в очень узких диапазонах смелостей, благодаря чему их можно легко подсчитать и оценить, как часто сталкиваются космические лучи с атмосферными атомами, и понять, какую роль они играют в наполнении поясов Ван Аллена и как они туда попадают.

Как показали эти замеры, подобные электроны действительно возникают в больших количествах на высоте, образцового равной радиусу Земли, а скорость их формирования и их свойства оставались постоянными во всех регионах и на всех высотах. Это говорит в пользу того, что их действительно порождают космические лучи.

Более того, об этом говорит и число электронов, зафиксированных CSSWE – их количество, как отмечают ученые, почти очень хорошего соответствует тому, как много нейтронов должны порождать космические лучи. Все это, конечно жего, свидетельствует о том, что почти все электроны, участвующие в рождении полярных блистаний, носят действительно космическое происхождение.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Инвестирование в таунхаусы - выгодно! Современные спит-системы для вашего дома Самые лучшие туры в Португалию Установка видеонаблюдения в любом месте Лучшие приложения в сети для отдыха с огоньком

Последние новости