Жердин радиациялык алкагы (ERB) же Ван Аллен алкагы – бул биздин планетанын жанындагы эң жакын космос мейкиндигинин аймагы, ал шакекчеге окшош, анда электрондор менен протондордун гигант агымдары бар. Жер аларды диполдук магнит талаасы менен кармап турат.
Ачылуу
RPZ 1957-58-жылдары ачылган. АКШнын жана СССРдин окумуштуулары. 1958-жылы учурулган АКШнын биринчи космос спутниги болгон Explorer 1 (төмөндөгү сүрөттө) абдан маанилүү маалыматтарды берди. Америкалыктар жер бетинен (болжол менен 1000 км бийиктикте) жүргүзгөн борттук эксперименттин аркасында радиациялык алкак (ички) табылган. Кийинчерээк, болжол менен 20 000 км бийиктикте экинчи ушундай зона ачылган. Ички жана сырткы курлардын ортосунда так чек жок - биринчиси акырындык менен экинчисине өтөт. Радиоактивдүүлүктүн бул эки зонасы бөлүкчөлөрдүн зарядынын даражасы жана алардын курамы боюнча айырмаланат.
Бул аймактар Ван Аллен тилкелери деп аталып калган. Джеймс Ван Аллен – физик, анын эксперименти аларга жардам бергеначуу. Окумуштуулар бул тилкелер Күн шамалынан жана космостук нурлардын заряддуу бөлүкчөлөрүнөн турат, алар Жерге анын магнит талаасы тарабынан тартыларын аныкташты. Алардын ар бири биздин планетанын айланасында торустарды түзөт (бул пончикке окшош форма).
Ошондон бери космосто көптөгөн эксперименттер жүргүзүлдү. Алар RPZ негизги өзгөчөлүктөрүн жана касиеттерин изилдөөгө мүмкүндүк берди. Биздин планета гана эмес, радиациялык курлар бар. Алар атмосферасы жана магнит талаасы бар башка асман телолорунда да кездешет. Ван Аллен радиациялык алкагы Марстын жанындагы АКШнын планеталар аралык космостук аппараттарынын аркасында ачылган. Кошумчалай кетсек, америкалыктар аны Сатурн менен Юпитердин жанынан табышкан.
Диполдук магнит талаасы
Биздин планетада Ван Аллен алкагы гана эмес, диполдук магнит талаасы да бар. Бул бири-бирине уя салынган магниттик кабыкчалардын жыйындысы. Бул талаанын түзүлүшү капуста башына же пиязга окшош. Магниттик кабыкты магниттик күч сызыктарынан токулган жабык бет катары элестетүүгө болот. Кабат диполдун борборуна канчалык жакын болсо, магнит талаасынын күчү ошончолук чоң болот. Мындан тышкары, заряддалган бөлүкчө сырттан кирип кетиши үчүн талап кылынган импульс да жогорулайт.
Демек, N-кабат P бөлүкчөлөрдүн импульсуна ээ. Бөлүкчөнүн баштапкы импульсу P ашпаган учурда, ал магнит талаасы аркылуу чагылдырылат. Андан кийин бөлүкчө космоско кайтып келет. Бирок, ал Nth кабыкчасында аяктайт. Бул учурдаал андан ары кете албайт. Камтылган бөлүкчө таркап кеткенге же калдык атмосфера менен кагылышып, энергияны жоготмоюнча камалып калат.
Планетабыздын магнит талаасында бир эле кабык жер бетинен ар кандай аралыкта ар кандай узундукта жайгашкан. Бул магнит талаасынын огу менен планетанын айлануу огунун дал келбегендигине байланыштуу. Бул эффект Бразилиянын магниттик аномалиясында эң жакшы байкалат. Бул аймакта магниттик күч сызыктары түшүп, аларды бойлоп кыймылдап жаткан бөлүкчөлөр 100 км бийиктиктен төмөн болушу мүмкүн, бул алар жердин атмосферасында өлөт дегенди билдирет.
RPG курамы
Радиация алкагынын ичинде протондор менен электрондордун бөлүштүрүлүшү бирдей эмес. Биринчиси анын ички бөлүгүндө, экинчиси - сыртында. Ошондуктан изилдөөнүн алгачкы этабында окумуштуулар Жердин тышкы (электрондук) жана ички (протондук) радиациялык тилкелери бар деп эсептешкен. Учурда бул пикир актуалдуу эмес.
Ван Аллен тилкесин толтуруучу бөлүкчөлөрдүн пайда болушунун эң маанилүү механизми альбедо нейтрондорунун ажыроосу болуп саналат. Белгилей кетсек, нейтрондор атмосферанын космостук нурлануу менен өз ара аракеттенишинен пайда болот. Биздин планетадан (альбедо нейтрондор) багыт боюнча кыймылдаган бул бөлүкчөлөрдүн агымы Жердин магнит талаасы аркылуу эч тоскоолдуксуз өтөт. Бирок алар туруксуз жана оңой эле электрондорго, протондорго жана электрон антинейтринолорго ажырайт. Энергиясы жогору радиоактивдүү альбедо өзөктөрү басып алуу зонасында чирип кетет. Ван Аллен тилкеси позитрондор жана электрондор менен ушундайча толукталат.
ERP жана магниттик бороондор
Күчтүү магниттик бороондор башталганда, бул бөлүкчөлөр жөн эле тездебестен, Ван Аллен радиоактивдүү алкагынан чыгып, андан төгүлүп чыгышат. Чындыгында, магнит талаасынын конфигурациясы өзгөрсө, күзгү чекиттери атмосферага чөмүлүп калышы мүмкүн. Бул учурда бөлүкчөлөр энергияны жоготуп (иондошуу жоготуулары, чачырандылар) бийиктик бурчтарын өзгөртүп, магнитосферанын жогорку катмарларына жеткенде жок болушат.
RPZ жана түндүк жарыктары
Ван Аллен радиациялык алкагы плазма катмары менен курчалган, ал протондордун (иондордун) жана электрондордун кармалып калган агымы. Түндүк (полярдык) жарыктар сыяктуу кубулуштун себептеринин бири бөлүкчөлөр плазма катмарынан, ошондой эле жарым-жартылай сырткы ERPден түшөт. Aurora borealis - бул курдан түшкөн бөлүкчөлөр менен кагылышуудан улам дүүлүккөн атмосфера атомдорунун эмиссиясы.
RPZ Research
Радиациялык тилкелер сыяктуу түзүлүштөрдү изилдөөнүн дээрлик бардык фундаменталдуу натыйжалары 1960-70-жылдары алынган. Орбиталык станцияларды, планеталар аралык космостук аппараттарды жана эн жаны илимий аппаратураны колдонуу менен жургузулген акыркы байкоолор окумуштууларга эц маанилуу жаны информацияларды алууга мумкундук берди. Жердин айланасындагы Ван Аллен тилкелери биздин мезгилде изилденип келе жатат. Келгиле, бул жааттагы эң маанилүү жетишкендиктер жөнүндө кыскача сүйлөшөлү.
Салют-6дан алынган маалыматтар
Өткөн кылымдын 80-жылдарынын башында MEPhI изилдөөчүлөрүбиздин планетага жакын жерде энергиянын жогорку децгээли бар электрондордун агымын изилдеген. Бул учун алар «Салют-6» орбиталык станциясында турган аппаратураны колдонушту. Ал илимпоздорго энергиясы 40 МэВден ашкан позитрондордун жана электрондордун агымдарын абдан эффективдүү бөлүп алууга мүмкүндүк берди. Станциянын орбитасы (жантайышы 52°, бийиктиги 350-400 километрге жакын) негизинен биздин планетанын радиациялык алкагынан ылдый жактан етту. Бирок, ал дагы эле Бразилиянын магниттик аномалиясында анын ички бөлүгүнө тийген. Бул аймакты кесип өткөндө жогорку энергиялуу электрондордон турган стационардык агымдар табылган. Бул экспериментке чейин ERPде энергиясы 5 МэВ ашпаган электрондор гана жазылган.
"Метеор-3" сериясындагы жасалма спутниктерден алынган маалыматтар
МЭФИ-нин изил-доочулары тегерек орбита-ларынын бийиктиги 800 жана 1200 километр болгон «Метеор-3» сериясындагы биздин планетанын жасалма спутниктеринде андан аркы елчеелерду жургузушту. Бул жолу аппарат РПЗге абдан терең кирип кетти. Ал «Салют-6» станциясында мурда алынган натыйжаларды ырастады. Андан кийин окумуштуулар «Мир» жана «Салют-7» станцияларында орнотулган магниттик спектрометрлерди колдонуу менен дагы бир маанилуу натыйжага жетишти. Мурда ачылган туруктуу тилке энергиясы өтө жогору (200 МэВ чейин) электрондордон (позитрондорсуз) гана тураары далилденди.
CNO ядролорунун стационардык тилкесинин ачылышы
Өткөн кылымдын 80-жылдарынын аягында жана 90-жылдардын башында СННП ММУнун изилдөөчүлөрүнүн тобу эксперимент жүргүзүшкөн.жакынкы космос мейкиндигинде жайгашкан ядролорду изилдөө. Бул өлчөөлөр пропорционалдык камераларды жана ядролук фотографиялык эмульсияларды колдонуу менен ишке ашырылган. Алар «Космос» сериясындагы спутниктерде жургузулду. Окумуштуулар жасалма спутниктин орбитасы (52° эңкейиш, 400-500 кмге жакын бийиктик) бразилиялык аномалияны кесип өткөн космос мейкиндигинде N, O жана Ne ядроларынын агымдарынын бар экендигин аныкташты.
Талдоо көрсөткөндөй, энергиясы бир нече ондогон МэВ/нуклонго жеткен бул ядролор галактикалык, альбедо же күндөн келип чыккан эмес, анткени алар мындай энергия менен планетабыздын магнитосферасына терең кире алышпайт. Ошентип, окумуштуулар магнит талаасынан алынган космостук нурлардын аномалдык компонентин табышты.
Жылдыздар аралык материядагы энергиясы аз атомдор гелиосферага өтө алат. Андан кийин Күндүн ультра кызгылт көк нурлары аларды бир же эки жолу иондошот. Пайда болгон заряддуу бөлүкчөлөр күн шамалынын фронттору тарабынан тездетип, бир нече ондогон МэВ/нуклонго жетет. Андан кийин алар магнитосферага кирип, ал жерде кармалып, толугу менен иондоштурулат.
Протондор менен электрондордун квазистационардык алкагы
1991-жылдын 22-мартында Күндө күчтүү от болуп, ал Күн затынын эбегейсиз чоң массасынын сыртка чыгышы менен коштолгон. Ал 24-мартка чейин магнитосферага жетип, сырткы аймагын өзгөрткөн. Жогорку энергияга ээ болгон күн шамалынын бөлүкчөлөрү магнитосферага жарылып кеткен. Алар ошол кезде америкалык спутниги CRESS жайгашкан аймакка жетишти. ага орнотулганприборлор энергиясы 20дан 110 МэВге чейин болгон протондордун, ошондой эле кубаттуу электрондордун (15 МэВга жакын) кескин өсүшүн катташкан. Бул жаңы курдун пайда болгонун көрсөттү. Биринчиден, бир катар космос кораблдеринде квазистационардык белме байкалды. Бирок ал «Мир» станциясында гана бүткүл өмүр бою изилденген, бул эки жылдай.
Айтмакчы, өткөн кылымдын 60-жылдары космосто ядролук түзүлүштөрдүн жарылышынын натыйжасында энергиясы аз электрондордон турган квазистационардык тилке пайда болгон. Ал болжол менен 10 жылга созулган. Бөлүнүүнүн радиоактивдүү фрагменттери чирип, заряддалган бөлүкчөлөрдүн булагы болгон.
Айда RPG оюну барбы
Биздин планетанын спутнигинде Ван Аллен радиациялык алкагы жок. Мындан тышкары, ал коргоочу атмосферага ээ эмес. Айдын бети күн шамалдарына дуушар болот. Күчтүү күндүн жарыгы, эгерде ал Айга экспедиция учурунда болсо, астронавттарды да, капсулаларды да өрттөп жиберет, анткени чоң радиация агымы бөлүнүп, өлүмгө алып келет.
Космостук нурлануудан коргонууга болобу
Бул суроо көптөгөн жылдар бою окумуштууларды кызыктырып келет. Кичинекей дозаларда нурлануу, сиз билгендей, ден соолугубузга дээрлик эч кандай таасир этпейт. Бирок, ал белгилүү бир чектен ашпаганда гана коопсуз. Ван Аллен алкагынын сыртында, планетабыздын бетинде радиациянын деңгээли кандай экенин билесизби? Адатта радон жана торий бөлүкчөлөрүнүн мазмуну 1 м3 үчүн 100 Бк ашпайт. RPZ ичиндебул цифралар алда канча жогору.
Албетте, Ван Аллен Лендинин радиациялык тилкелери адамдар үчүн өтө коркунучтуу. Алардын организмге тийгизген таасири көптөгөн изилдөөчүлөр тарабынан изилденген. Советтик окумуштуулар 1963-жылы британиялык белгилуу астроном Бернард Ловеллге адамды космостогу радиациянын таасиринен коргой турган каражаттарды билишпейт деп айтышкан. Бул советтик аппараттардын калың дубалдуу кабыктары да аны көтөрө албайт дегенди билдирет. Америкалык капсулаларда колдонулган эң жука металл, дээрлик фольга сыяктуу астронавттарды кантип коргогон?
НАСАнын айтымында, ал астронавттарды Айга эч кандай жарыгы күтүлбөгөндө гана жөнөткөн, муну уюм алдын ала айта алат. Бул радиациялык коркунучту минимумга чейин төмөндөтүүгө мүмкүндүк берген. Ал эми башка эксперттер чоң эмиссиянын датасын болжолдуу түрдө гана айтууга болот дешет.
Ван Аллен кур жана Айга учуу
Леонов, советтик космонавт, ошентсе да 1966-жылы космоско учуп кеткен. Бирок, ал супер-оор коргошун костюм кийип жүргөн. Ал эми 3 жылдан кийин Америка Кошмо Штаттарынын астронавттары Айдын бетине секирип жатышты, албетте, оор скафандр менен эмес. Балким, көп жылдар бою НАСАнын адистери астронавттарды радиациядан ишенимдүү коргогон ультра жеңил материалды табууга жетишкендир? Айга учуу дагы эле көп суроолорду жаратууда. Америкалыктар ага конгон эмес деп эсептегендердин негизги аргументтеринин бири радиациялык курлардын болушу.
