Вторичные частицы в магнитосфере Земли: частицы альбедо, радиационный пояс

Внутри магнитосферы, как и в любом дипольном поле, есть области, недоступные для частиц с кинетической энергией E, меньше критической. Те же частицы с энергией E<Eкр, которые все-таки уже там находятся, не могут эти области покинуть. Эти запрещённые области магнитосферы называются зонами захвата. В зонах захвата дипольного (квазидипольного) поля Земли действительно удерживаются значительные потоки захваченных частиц (прежде всего, протонов и электронов).

В околоземном пространстве можно выделить две торообразные области, расположенные в экваториальной плоскости примерно на расстоянии от 300 км (в зоне БМА) до 6000 км (внутренний РПЗ) и от 12000 км до 40000 км (внешний РПЗ). Основным наполнением внутреннего пояса являются протоны с высокими энергиями от 1 до 1000 МэВ, а внешнего — электроны.

Максимум интенсивности протонов низких энергий расположен на расстояниях L~3 радиусов Земли от её центра. Малоэнергичные электроны заполняют всю область захвата. Для них нет разделения на внутренний и внешний пояса. Поток протонов во внутреннем поясе довольно устойчив во времени. Процесс взаимодействия ядер первичного космического излучения с атмосферой сопровождается возникновением нейтронов. Поток нейтронов, идущий от Земли (нейтроны альбедо), беспрепятственно проходит сквозь магнитное поле Земли. Поскольку нейтроны нестабильны (среднее время распада ~ 900 с), часть из них распадается в зонах, недоступных для заряженных частиц малых энергий. Таким образом, продукты распада нейтронов (протоны и электроны) рождаются прямо в зонах захвата. В зависимости от энергии и питч-углов эти протоны и электроны могут либо оказаться захваченными, либо покинуть эту область.

Частицы альбедо — это вторичные частицы, отраженные от атмосферы Земли. Нейтроны альбедо обеспечивают радиационный пояс протонами с энергией до 10³ МэВ и электронами с энергией до нескольких МэВ.

Солнечный минимум вызвал рост потока галактических космических лучей

Рекордно глубокий минимум активности Солнца привел к резкому росту потока галактических космических лучей - количество заряженных частиц высоких энергий, проникающих в Солнечную систему извне, достигло самого высокого уровня за 50 лет, сообщают специалисты NASA, работающие с данными зонда ACE (Advanced Composition Explorer).

«В 2009 году интенсивность космических лучей на 19% превысила самые высокие значения, которые наблюдались за последние 50 лет. Повышение значительно, и это может заставить нас пересмотреть параметры радиационной защиты космонавтов, отправляющихся в дальние экспедиции», – говорит Ричард Мьюволд из Калифорнийского технологического института.

Зонд ACE был запущен на орбиту в 1997 году, и с тех пор находится в одной из точек либрации, где тяготение Солнца и Земли уравновешивается. Его главная задача - мониторинг потоков заряженных частиц солнечного и галактического происхождения, изучение межпланетной среды.

Нынешний рекордный уровень галактических космических лучей, возможно, связан с падением уровня солнечной уровня солнечной активности, начавшимся в 2007 году и продолжающимся по сей день. Ранее исследователи отмечали, что поток космических лучей растет обратно пропорционально солнечной активности. Сейчас солнечная активность так слаба, что привела к «идеальному шторму космических лучей», говорит Мьюволд.

Галактические космические лучи - частицы высоких энергий, проникающие в Солнечную систему из межзвездного пространства. В основном это протоны, хотя встречаются и тяжелые ядра, которые летят с почти световой скоростью. Их источники до сих пор точно не установлены, ученые предполагают, что они могут быть связаны с взрывами сверхновых. Магнитное поле Солнца играет роль первой линии обороны от этих частиц. Вся солнечная система - от Меркурия до Плутона и дальше - внутри гигантского «пузыря», гелиосферы, образованной магнитным полем нашего светила. Космические лучи, проникая в атмосферу, порождают целые «ливни» частиц, возникающих в результате столкновений с атомами. Нынешнее снижение солнечной активности сопровождается ослаблением магнитного поля, и его «оборонная мощь» снижается.

«Межпланетное солнечное магнитное поле снизилось до 4 нанотесла при обычном значении от 6 до 8 нанотесла», – отмечает Мьюволд. Кроме того, указал он, слабеет и солнечный ветер - поток заряженных частиц от Солнца, его давление достигло 50-летнего минимума.

Солнечными космическими лучами (СКЛ) называются энергичные заряженные частицы — электроны, протоны и ядра, — инжектированные Солнцем в межпланетное пространство. Энергия СКЛ простирается от нескольких кэВ до нескольких ГэВ. В нижней части этого диапазона СКЛ граничат с протонами высокоскоростных потоков солнечного ветра. Частицы СКЛ появляются вследствие солнечных вспышек.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: