Случай релятивистских частиц, решаемых миссиями NASA
Окружающая земля - это два огромных кольца, называемые радиационными поясами Ван-Аллена - сильно заряженных ионов и электронов. Различные процессы могут ускорить эти частицы до релятивистских скоростей, угрожающих космическому кораблю, которому не повезло проникнуть в эти гигантские полосы разрушающего излучения. Ученые ранее определили факторы, которые могут привести к тому, что частицы в поясах будут сильно возбуждены, но они не знали, какая причина доминирует.
Благодаря новым исследованиям от NASA Van Allen Probes и Time History of Events и Macroscale Interactions оказалось, что основным виновником является процесс, известный как локальное ускорение, вызванное электромагнитными волнами, называемые волнами хоруса. Волны хоруса ускоряют частицы, толкающие их, как многократно нажимающие качели. Этот процесс не был широко принятой теорией перед миссией Ван Аллена.
Установление основной причины усовершенствований радиационного пояса дает ключевую информацию для моделей, прогнозирующих космическую погоду, и, таким образом, защищают технологии в космосе.
«У нас были исследования в прошлом, которые рассматривали отдельные события, поэтому мы знали, что местное ускорение будет важно для некоторых из событий, но я думаю, что было неожиданностью, насколько важным было местное ускорение. Результаты, наконец, касаются этого главного спора, который мы имеем о радиационных поясах в течение ряда лет », - сказал Алекс Бойд, ведущий автор и исследователь в Консорциуме в Нью-Мексико, Лос-Аламос, Нью-Мексико.
В поясах Ван Аллена есть две основные причины возбуждения частиц: радиальная диффузия и локальное ускорение. Радиальная диффузия, которая часто возникает во время солнечных штормов - гигантские притоки частиц, энергии и магнитных полей от Солнца, изменяющих космическую среду - медленно и неоднократно подталкивает частицы ближе к Земле, где они получают энергию из магнитных полей, с которыми они сталкиваются. Многие ученые давно думали, что это основная или даже единственная причина возбуждения.
Однако в начале своей миссии Ван Аллен-зонс показал, что локальное ускорение, вызванное частицами, взаимодействующими с волнами флуктуирующих электрических и магнитных полей, также может обеспечить энергию для частиц. Новое исследование, в котором наблюдалось почти сто событий в течение почти пяти лет, показывает, что эти взаимодействия волновых частиц ответственны за то, что энергия вокруг частиц Земли составляет 87% времени.
Благодаря новым исследованиям от NASA Van Allen Probes и Time History of Events и Macroscale Interactions оказалось, что основным виновником является процесс, известный как локальное ускорение, вызванное электромагнитными волнами, называемые волнами хоруса. Волны хоруса ускоряют частицы, толкающие их, как многократно нажимающие качели. Этот процесс не был широко принятой теорией перед миссией Ван Аллена.
Установление основной причины усовершенствований радиационного пояса дает ключевую информацию для моделей, прогнозирующих космическую погоду, и, таким образом, защищают технологии в космосе.
«У нас были исследования в прошлом, которые рассматривали отдельные события, поэтому мы знали, что местное ускорение будет важно для некоторых из событий, но я думаю, что было неожиданностью, насколько важным было местное ускорение. Результаты, наконец, касаются этого главного спора, который мы имеем о радиационных поясах в течение ряда лет », - сказал Алекс Бойд, ведущий автор и исследователь в Консорциуме в Нью-Мексико, Лос-Аламос, Нью-Мексико.
В поясах Ван Аллена есть две основные причины возбуждения частиц: радиальная диффузия и локальное ускорение. Радиальная диффузия, которая часто возникает во время солнечных штормов - гигантские притоки частиц, энергии и магнитных полей от Солнца, изменяющих космическую среду - медленно и неоднократно подталкивает частицы ближе к Земле, где они получают энергию из магнитных полей, с которыми они сталкиваются. Многие ученые давно думали, что это основная или даже единственная причина возбуждения.
Однако в начале своей миссии Ван Аллен-зонс показал, что локальное ускорение, вызванное частицами, взаимодействующими с волнами флуктуирующих электрических и магнитных полей, также может обеспечить энергию для частиц. Новое исследование, в котором наблюдалось почти сто событий в течение почти пяти лет, показывает, что эти взаимодействия волновых частиц ответственны за то, что энергия вокруг частиц Земли составляет 87% времени.
