Nu ati gasit ce cautati? Incercati Google search pe siteul nostru!

Google Translate

miercuri, 23 martie 2016

Scutul magnetic al Pământului. Centurile de radiaţii Van Allen. Cat adevar? Cat speculatii?




Scutul magnetic al Pământului. Centurile de radiaţii Van Allen. Cat adevar? Cat speculatii?
În cazul în care nu ştiţi, Universul este un loc foarte ostil pentru cele mai multe forme de viaţă. Să ne referim doar la Soare, de exemplu. Acesta dă viaţă la tot ce există pe Pământ, dar tot el este, de asemenea, capabil să distrugă viaţa de pe Pământ. Din fericire pentru noi, câmpul magnetic al planetei noastre ne protejează de efectul distructiv al Soarelui. Câmpul magnetic terestru este generat prin rotirea miezului de fier lichid din centrul planetei (efect cunoscut sub numele de „dinam”).



Centurile de radiații Van Allen. Credit: NASA/Goddard Space Flight Center

Câmpul magnetic al Pământului

Câmpul magnetic al Pământului este vital pentru noi, deoarece (ocazional) Soarele provoacă furtuni solare violente. Furtunile solare apar, în general, ca urmare a unor variaţii ale liniilor de câmp magnetic ale Soarelui. Când aceste linii de câmp magnetic fluctuează, materia pe care o conţin este eliberată în Sistemul Solar (prin „eliberată” trebuie să înţelegeţi că materia este expulzată ca urmare a unor explozii solare foarte puternice). Aceste particule supraîncălzite de materie se deplasează cu viteze de peste 1.000 de km pe secundă şi ele pot însuma o masă mai mare de 100 miliarde kilograme. Fără îndoială, aceasta este o veste proastă pentru orice s-ar afla în calea acestor explozii solare.
De fapt, planeta noastră este în mod constant bombardată de un flux de particule de mare energie ce provin de la Soare. În plus, mai există şi razele cosmice (particule de energie înaltă care provin, în principal, din afara Sistemului Solar) care lovesc planeta noastră. În absenţa câmpului magnetic terestru, aceste furtuni cosmice şi particule de mare energie ar distruge atmosfera planetei, structura noastră celulară şi ar provoca evaporarea oceanelor. Din fericire pentru noi, suntem protejaţi de scutul magnetic al Pământului (magnetosfera) de efectul distrugător al acestor particule nocive.

Particulele vântului solar sunt deviate de câmpul magnetic al Pamântului. Credit: NASA
Atunci când aceste particule încărcate electric vin în contact cu magnetosfera terestră, ele nu dispar, ci sunt deviate, pur și simplu, în jurul planetei, formând ceea ce noi numim „centurile de radiaţii Van Allen”. Existenţa acestor centuri a fost confirmată pentru prima dată de către James Van Allen în anul 1958. Atunci când acestea au fost descoperite nu se cunoşteau multe detalii despre ele, astfel încât au stârnit un interes deosebit. În prezent, cunoaşterea în detaliu a caracteristicilor acestora este crucială din moment ce ele reprezintă un pericol la adresa sateliţilor artificiali pe care se bazează atât de mult societatea noastră. De asemenea, centurile de radiaţii Van Allen reprezintă o ameninţare pentru astronauţii aflaţi pe orbită în jurul Pământului.
Particulele de mare energie care formează centurile Van Allen pot deteriora echipamentele electronice ale navelor spaţiale (cum ar fi celulele solare, senzorii și circuitele integrate) și pot scoate din funcţiune sateliții artificiali ai Pământului. De fapt, echipamentele sensibile aflate pe orbită, cum ar fi Telescopul Spatial Hubble sunt scoase din funcţiune în mod regulat atunci când trec prin regiuni unde există radiaţii de mare intensitate. Tocmai pentru a înțelege mai bine caracteristicile acestor centuri de radiaţii, NASA a lansat în luna august a anului 2012 sondele spaţiale Van Allen. Acestea colectează în mod constant date valoroase despre centurile de radiaţii ale Pământului.

Ce sunt centurile de radiații Van Allen?

Timp de 50 de ani s-a crezut că există doar două centuri de radiații Van Allen, dar noile cercetări au dovedit contrariul. Cele două centuri de radiaţii cunoscute anterior au fost denumite centura interioară şi centura exterioară. Acestea se întind aproximativ între 1.000 şi 60.000 km altitudine. Centura interioară este formată din electroni şi ioni pozitivi de mare energie (care se formează prin dezintegrarea razelor cosmice). Aceste particule sunt respinse de către câmpul magnetic terestru, dar ele sunt reţinute totodată de câmpul magnetic şi centura exterioară. Mişcarea particulelor din centura interioară este rapidă şi haotică, acest strat extinzându-se până la o altitudine de 10.000 de km. Centura exterioară s-a format în urma unor procese complet diferite. În cea mai mare parte, acest strat este format din electroni de mare energie ce provin din vântul solar.

Structura centurilor de radiații Van Allen. Credit: NASA
NASA a descoperit în anul 2013 o nouă centură, de tranziţie, aflată între centura interioară şi cea exterioară. Cercetătorii au concluzionat că aceasta s-a format ca efect al unei puternice unde de şoc, care la rândul ei a rezultat în timpul unor ejecţii de masă coronală din Soare. Sondele Van Allen au descoperit acest strat după o perioadă de timp în care au fost în funcţiune doar 2 zile, ceea ce i-a făcut pe oamenii de ştiinţă să creadă iniţial că datele obţinute sunt o consecinţă a defectării sondelor.
Cu toate acestea, o nouă undă de şoc interplanetară (generată, de asemenea, în urma unei ejecţii de masă coronală din Soare) a lovit atmosfera Pământului şi aceasta a eliminat complet straturile exterioare şi de mijloc ale acestor centuri, doar stratul interior rămânând intact. O săptămână mai târziu o altă undă de şoc interplanetară ne-a lovit, aceasta restabilind echilibrul între cele două centuri de radiaţii. Tot acest proces s-a desfăşurat într-un interval de 4 săptămâni, iar cercetătorii au fost complet surprinşi de cele întâmplate. În urma analizării datelor a rezultat că activitatea solară este cea care determină, în general, forma acestor centuri dinamice de radiaţii.
Mai mult decât atât, datele obţinute de sondele Van Allen au evidenţiat faptul că, în esenţă, Pământul este un imens accelerator ciclic de particule! Acest lucru se datorează unor unde de frecvenţă joasă, de mare intensitate, care sunt emise din magnetosfera Pământului (denumite „unde cor”. N.t. Sunt cunoscute şi sub numele de „glasul Pământului”). Acest efect, împreună cu un alt proces ce a fost observat în centura exterioară şi care acţionează în legătură cu undele cor (denumit efectul „straturilor duble”), provoacă accelerarea particulele până la viteze apropiate de viteza luminii.

 Undele cor şi straturile duble
Straturile duble reprezintă straturi paralele formate din particule încărcate cu sarcină electrică contrară (electroni şi protoni) care apar şi dispar în timp şi care se deplasează de-a lungul liniilor de câmp magnetic. Acestea au fost descoperite întâmplător atunci când sondele Van Allen au traversat aceste straturi. Un număr de aproximativ 7.000 de straturi duble au fost observate într-un minut.
Undele cor sunt extrem de interesante şi ele au fost studiate timp de un deceniu. Acestea sunt unde radio emise de magnetosfera terestră. Efectul acestor unde poate fi observat în emisfera nordică prin împrăştierea electronilor de joasă energie pe cer. Împrăştierea electronilor provocată de aceste unde de frecvenţă joasă este responsabilă pentru „dansul” culorilor din aurorele boreale. De mult timp s-a crezut că aceste unde provoacă accelerarea particulelor, iar cercetătorii au acum datele necesare să verifice această teorie.
În cele din urmă, este imperios necesar ca cercetătorii să înţeleagă structura centurilor Van Allen şi să le poată modela cu precizie pentru a asigura protecţia astronauţilor şi a echipamentelor spaţiale. De asemenea, modelarea cu precizie a proceselor ce se desfăşoară în centurile de radiaţii ale Pământului ne poate asigura, de asemenea, o predicţie mai bună a condiţiilor din spaţiul cosmic şi a modului prin care acestea ne pot afecta în viitor. Aceasta este de altfel misiunea sondelor Van Allan.

============================================================
=================================================================

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu

Click here!

Follow Vasile Burcu

COUNTERsite

BING, Search romania megalitica:

TOP 10. Cele mai citite Postări