Ticker

6/recent/ticker-posts

Η μαγνητόσφαιρα της Γης είναι ένας επιταχυντής σωματιδίων που τροφοδοτείται από κύματα πλάσματος


 Επιστημονικοί δορυφόροι που διασχίζουν τη σκληρή περιοχή του κοντινού γη που ονομάζεται Van Allen Radiation Belts

Το μαγνητικό πεδίο της Γης παγιδεύει σωματίδια υψηλής ενέργειας. Όταν οι πρώτοι δορυφόροι εκτοξεύτηκαν στο διάστημα, επιστήμονες με επικεφαλής τον James Van Allen ανακάλυψαν απροσδόκητα τις περιοχές υψηλής ακτινοβολίας σωματιδίων ενέργειας, οι οποίες αργότερα πήραν το όνομά τους από τον ανακάλυψή του Van Allen Radiation Belts. 

Οπτικοποιημένα, μοιάζουν με δύο περιοχές σε σχήμα ντόνατ που καλύπτουν τον πλανήτη μας. Τώρα, νέα μελέτη με επικεφαλής ερευνητές από το GFZ German Research Center for Geosciences δείχνει ότι τα ηλεκτρόνια στους ιμάντες ακτινοβολίας μπορούν να επιταχυνθούν σε πολύ υψηλές ταχύτητες τοπικά. Η μελέτη δείχνει ότι η μαγνητόσφαιρα λειτουργεί ως ένας πολύ αποτελεσματικός επιταχυντής σωματιδίων επιταχύνοντας τα ηλεκτρόνια στις λεγόμενες υπερ-σχετικιστικές ενέργειες. 



Για να κατανοήσουμε καλύτερα την προέλευση των ζωνών Van Allen, το 2012 η NASA ξεκίνησε το δίδυμο διαστημικό σκάφος Van Allen Probes για να διασχίσει αυτό το πιο σκληρό περιβάλλον και να πραγματοποιήσει λεπτομερείς μετρήσεις σε αυτήν την επικίνδυνη περιοχή. 

Οι μετρήσεις περιελάμβαναν μια πλήρη γκάμα σωματιδίων που κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες και σε διαφορετικές κατευθύνσεις και κύματα πλάσματος.Τα κύματα πλάσματος είναι παρόμοια με τα κύματα που βλέπουμε στην επιφάνεια του νερού, αλλά στην πραγματικότητα είναι αόρατα με γυμνό μάτι. Μπορούν να συγκριθούν με κυματισμούς στο ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο. 

Πρόσφατες παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι η ενέργεια των ηλεκτρονίων στους ιμάντες μπορεί να φτάσει στις λεγόμενες εξαιρετικά σχετικιστικές ενέργειες. Αυτά τα ηλεκτρόνια με θερμοκρασίες πάνω από 100 δισεκατομμύρια βαθμούς Φαρενάιτ, κινούνται τόσο γρήγορα ώστε η ενέργεια κίνησης τους είναι πολύ υψηλότερη από την ενέργεια ανάπαυσης που δίνεται από τη διάσημη φόρμουλα E = mc2 του Αϊνστάιν. Είναι τόσο γρήγορα που η ροή του χρόνου επιβραδύνεται σημαντικά για αυτά τα σωματίδια.

Οι επιστήμονες εξεπλάγησαν που βρήκαν αυτά τα εξαιρετικά σχετικιστικά ηλεκτρόνια και υπέθεσαν ότι τόσο υψηλές ενέργειες μπορούν να επιτευχθούν μόνο με ένα συνδυασμό δύο διεργασιών: την εσωτερική μεταφορά σωματιδίων από τις εξωτερικές περιοχές της μαγνητόσφαιρας, η οποία τα επιταχύνει. και μια τοπική επιτάχυνση σωματιδίων από κύματα πλάσματος.

Ωστόσο, η νέα μελέτη δείχνει ότι τα ηλεκτρόνια φτάνουν σε τέτοιες απίστευτες ενέργειες τοπικά, στην καρδιά των ζωνών, λαμβάνοντας όλη αυτή την ενέργεια από τα κύματα πλάσματος. 



Αυτή η διαδικασία αποδεικνύεται εξαιρετικά αποτελεσματική. Η απροσδόκητη ανακάλυψη του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί η επιτάχυνση των σωματιδίων σε υπερ-σχετικιστικές ενέργειες στο διάστημα κοντά στη Γη, μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν τις θεμελιώδεις διαδικασίες επιτάχυνσης στον Ήλιο, κοντά σε εξωτερικούς πλανήτες, και ακόμη και στις μακρινές γωνίες του σύμπαντος όπου το διάστημα ανιχνεύει δεν μπορεί να φτάσει.

Δημοσίευση σχολίου

0 Σχόλια