четверг, 27 ноября 2014 г.

Земля и Вселенная. Часть 5-Ж. "Невидимый щит, защищающий Землю"

    Ученые обнаружили невидимый щит, защищающий Землю

    «"Плазменный щит" в виде плазмосферного шипения  (plasmaspheric  hiss) - низкочастотных электромагнитных волн, защищает Землю от губительного воздействия ультрарелятивистских электронов третьего радиационного пояса нашей планеты, пишет ААА.
    К таким выводам пришли ученые из Массачусетского технологического института (MIT) и University of Colorado, опубликовавшие результаты своих исследований в Nature.


    Релятивистская частица движется со скоростью, сравнимой со скоростью света, ее движение описывается специальной теорией относительности. Ультрарелятивистскими называют частицы, чья энергия значительно больше их массы покоя.
    Воздействие таких ультрарелятивистских электронов на космические аппараты и космонавтов на орбите Земли может быть губительным.
    Исследователи считают, что ультрарелятивистские электроны не могут приблизиться к Земле ближе, чем на 11 тысяч километров из-за низкочастотных электромагнитных волн в верхней атмосфере нашей планеты, поскольку plasmaspheric hiss отклоняет частицы, заставляет их сталкиваться с другими частицами и в итоге они исчезают» (27.11.2014, 12:33). 

    An impenetrable barrier to ultrarelativistic electrons in the Van Allen radiation belts

    «Early observations indicated that the Earth’s Van Allen radiation belts could be separated into an inner zone dominated by high-energy protons and an outer zone dominated by high-energy electrons. Subsequent studies showed that electrons of moderate energy (less than about one megaelectronvolt) often populate both zones, with a deep ‘slot’ region largely devoid of particles between them. There is a region of dense cold plasma around the Earth known as the plasmasphere, the outer boundary of which is called the plasmapause. The two-belt radiation structure was explained as arising from strong electron interactions with plasmaspheric hiss just inside the plasmapause boundary, with the inner edge of the outer radiation zone corresponding to the minimum plasmapause location. 

Figure 1: A 20-month overview of electron fluxes within the Earth’s Van Allen radiation belts. a–e, REPT-A instrument data from initial instrument turn-on (1 September 2012) until 1 May 2014. Each panel corresponds to a different electron energy, as shown, and is plotted as a representation of electron differential-spin-averag…
    Recent observations have revealed unexpected radiation belt morphology, especially at ultrarelativistic kinetic energies (more than five megaelectronvolts). Here we analyse an extended data set that reveals an exceedingly sharp inner boundary for the ultrarelativistic electrons. Additional, concurrently measured data reveal that this barrier to inward electron radial transport does not arise because of a physical boundary within the Earth’s intrinsic magnetic field, and that inward radial diffusion is unlikely to be inhibited by scattering by electromagnetic transmitter wave fields. Rather, we suggest that exceptionally slow natural inward radial diffusion combined with weak, but persistent, wave–particle pitch angle scattering deep inside the Earth’s plasmasphere can combine to create an almost impenetrable barrier through which the most energetic Van Allen belt electrons cannot migrate». (D. N. Baker, A. N. Jaynes, V. C. Hoxie, R. M. Thorne, J. C. Foster, X. Li, J. F. Fennell, J. R. Wygant, S. G. Kanekal, P. J. Erickson, W. Kurth, W. Li, Q. Ma, Q. Schiller, L. Blum, D. M. Malaspina, A. Gerrard & L. J. Lanzerotti. "Nature" 515, 531–534 (27 November 2014), doi:10.1038/nature13956). 

    Защитник Земли спасает нас от угроз из космоса

    «У Земли есть надежный панцирь, который спасает жизнь на планете от смертельного излучения, пронизывающего космос со всех сторон. За работу защитника отвечает магнитное поле – именно поэтому его колебания столь тревожат ученых.
    Специальный зонд НАСА «Van Allen Probes» был отправлен на орбиту в августе 2012 года для изучения пояса Ван Аллена – скопления заряженных частиц, окружающих Землю. Частицы удерживаются в виде пузыря магнитным полем. Этот пояс порой влияет на многочисленные спутники, вращающиеся вокруг планеты.
    В ноябре астрономы составили отчет о работе зонда и полученных им результатах. Эти результаты позволяют прогнозировать изменения активности пояса, и защитить космическую аппаратуру от пагубного воздействия радиации. Известно, что внутренние границы пояса не пропускают высокоэнергетические электроны.

Рисунок НАСА
    Пояс Ван Аллена был открыт еще в 1958 году, при запуске первого американского спутника «Explorer 1». Теперь астрономы знают, как два кольца пояса могут сжиматься и разжиматься, разделяться на три и вновь соединяться. Сейчас ученые изучают пространство, разделяющее пояса, состав частиц, его наполняющих – это пространство называется плазмосферой, оно наполнено относительно холодными, не разогретыми частицами». («Аргументы.ру» 26 ноября 2014, 22:52). 

    Хроника проекта

    «НАСА планирует запуск двух спутников для исследования радиационных поясов Ван Аллена»(18 августа 2012). 

Radiation Belt Storm Probes Depicted in their Orbit  
Artist concept of the twin Radiation Belt Storm Probes spacecraft, scheduled for launch in August 2012. Credit: NASA 
Van Allen Probes Instruments Pubid 

    «Спутники RBSP нашли новые подтверждения тому, что Земля действует как гигантский ускоритель частиц»(8 декабря 2013). 


Околоземный ускоритель: Тайна радиационных поясов 



    «Космические аппараты-близнецы RBSP, изучающие радиационные пояса Ван-Аллена, отмечают два года пребывания в космосе»(4 сентября 2014). 

    «Земля и Вселенная». Часть 6-А. «Генератор на Энцеладе». http://artefact-2007.blogspot.com/2011/12/6.html 

    На эту тему:
    «Магнитный переполох»(2 сентября 2014 года).

4 комментария:

  1. В космосе обнаружен невидимый щит, окружающий Землю, но исследователи не понимают, как он появился

    "В статье, опубликованной в журнале Front Line Desk, сообщается, что в радиационных поясах Ван Аллена обнаружен третий пояс, заполненный электронами и протонами высоких энергий. Удерживаемые на месте магнитным полем Земли, радиационные пояса Ван Аллена расширяются и сжимаются в ответ на возмущения Солнца. Хотя эти радиационные пояса впервые были обнаружены ещё в 1958 году, учёные идентифицировали только два пояса, которые простираются на высоте 42.500 километров над поверхностью Земли.

    В прошлом году, профессор Дэниел Бейкер из Университета Колорадо в Боулдере и его команда с помощью двойных зондов, запущенных в 2012 году, открыли третий, переходной накопительный пояс. Согласно их исследованию, третий пояс расположен между ранее известными внутренним и внешним поясами Ван Аллена. Этот пояс отличается тем, что он возникает и исчезает, следуя изменениям космической «погоды».

    Предназначение этого пояса совершенно ясно — он блокирует электроны-убийцы, не давая им попасть глубже в атмосферу Земли. Из-за своей околосветовой скорости эти электроны могут быть чрезвычайно разрушительны, и они представляют угрозу для космонавтов и орбитальных спутников, и даже могут вызвать повреждение целых космических систем.

    Магнитное поле Земли удерживает пояса на месте, но электроны в этих поясах — которые движутся почти со скоростью света — блокируются какой-то невидимой силой, предотвращая их попадание в атмосферу нашей планеты.

    До открытия невидимого щита, учёные предполагали, что электроны рассеиваются воздухом в верхних слоях атмосферы планеты — но, похоже, они даже не попадают туда благодаря невидимому электронному щиту Земли.

    Теперь, когда ученые знают, что невидимый щит существует, они пытаются определить, как он был сформирован и как именно работает". (02.12.2014, 6:05). http://gearmix.ru/archives/16586

    Источник: "Scientists Discover An Invisible Shield Surrounding Earth, Baffled At How It Formed". (November 26, 2014). http://www.inquisitr.com/1638338/scientists-discover-an-invisible-shield-surrounding-earth-baffled-at-how-it-formed/

    ОтветитьУдалить
  2. Video: "NASA | MMS Science Overview: The Many Mysteries of MMS"

    "Scientists Michael Hesse and John Dorelli explain the science objectives of the MMS mission.

    The Magnetospheric Multiscale (MMS) mission is comprised of four identically instrumented spacecraft that will use Earth’s magnetosphere as a laboratory to study the microphysics of three fundamental plasma processes: magnetic reconnection, energetic particle acceleration, and turbulence. These processes occur in all astrophysical plasma systems but can be studied in situ only in our solar system and most efficiently only in Earth’s magnetosphere, where they control the dynamics of the geospace environment and play an important role in the processes known as “space weather.”

    Learn more about MMS at www.nasa.gov/mms " http://www.youtube.com/watch?v=Wd2d3pNS7nM

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Зонды НАСА выстраиваются в самое тесное в истории освоения космоса построение

      "15 октября 2015 г. миссия НАСА побила свой собственный рекорд: четыре спутника миссии Magnetospheric Multiscale mission в настоящее время летят на минимальном расстоянии друг от друга, представляя собой самое тесное построение из нескольких космических аппаратов, когда-либо находящееся на орбите. Эти четыре космических аппарата сейчас разделены расстоянием всего лишь 9 километров и летят в тетраэдральном построении, то есть каждый из спутников находится в одной из вершин равносторонней треугольной пирамиды. Это тесное построение представляется ещё более впечатляющим, если принять во внимание, что космические аппараты движутся со скоростью до 25000 километров в час, и каждый аппарат – с развернутыми антеннами – занимает площадь 112 х 29 метров.

      Такое пирамидальное построение требуется для достижения научных целей, стоящих перед миссией Magnetospheric Multiscale mission, известной как MMS. В рамках миссии MMS производится прямое измерение параметров космической среды на границах магнитного «пузыря» Земли, магнитосферы, где постоянный поток магнетизированного солнечного ветра сталкивается с собственным магнитным полем Земли. Это тетраэдральное построение позволяет миссии отслеживать космические события в трех измерениях. Пролетая сквозь зоны, в которых происходят эти магнитные столкновения, аппараты миссии MMS отслеживают перемещение конкретного события в пространстве с течением времени. Если бы все четыре зонда двигались, выстроившись в линию или образовав плоскую фигуру, то наблюдения магнитных структур в трех измерениях были бы невозможны". (20 октября 2015, 06:05:08). http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=7880

      [Ф.Д,: Интересно, будут ли опубликованы результаты исследований? А то магнитное поле Земли стремительно ослабевает (см. "Магнитный переполох" http://artefact-2007.blogspot.ru/2014/09/5.html ), а данных о его интенсивности после лета 2014 года НАСА и ЕКА не публикуют...]

      Удалить
  3. 12 сентября 2016 "зазвонил колокол" магнитного поля Земли

    "Сотрудник магнитной обсерватории на Лофотенских островах Норвегии Роб Стамс 24 часа в сутки занимается измерением силы и направления локального магнитного поля, а также электрических потоков, проходящих через землю. Во время геомагнитных бурь приборы обычно ведут себя странно. Но 12 сентября произошло нечто особенное — они показали такие графики, как если бы зазвонил колокол.

    По словам Стамса, утром и в районе полудня его инструменты зафиксировали синусоидальные пульсации с периодом около 115 секунд. Эти естественные ультранизкие частотные колебания известны ученым как непрерывные устойчивые пульсации (pulsations continues или Pc). Их физика знакома каждому, кто изучал колокольные или резонансные впадины. Магнитное поле Земли «вырезает» их в окружающем солнечном ветре. Колебания давления в солнечном ветре могут вызывать в этой впадине такие волны.

    Зафиксированные 12 сентября колебания представляют собой волны типа Pc4. Другими словами, их частоты попадают в диапазон 6,7–22 мГц. Такие волны и родственные им более низкочастотные Pc5 (1,7–6,7 мГц) могут оказывать возбуждающее воздействие на частицы внутренней магнитосферы Земли, потому что волны резонируют с естественным движением частиц вблизи геомагнитного поля. Возможно, эти пульсации не являются чем-то удивительным, так как 11 и 12 сентября были замечены яркие полярные сияния..." (15 сентября 2016, 19:52). https://www.gismeteo.ru/news/sobytiya/20813-kak-zvuchit-magnitnoe-pole-zemli/

    https://plus.google.com/u/0/+%D0%A4%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%94%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%B2-2007/posts/2rCDfQ7NWkM

    ОтветитьУдалить