Ван Аллен цацрагийн бүс. Сансрын нисгэгчид дэлхийн цацрагийн бүсээр амжилттай ниссэн шалтгааныг нэрлэв

Дэлхийн цацрагийн бүс

Өөр нэг нэр нь (ихэвчлэн барууны уран зохиолд) "Ван Аллений цацрагийн бүс" юм.

Соронзон бөмбөрцгийн дотор аливаа диполь талбайн нэгэн адил кинетик энерги бүхий бөөмс хүрэх боломжгүй хэсгүүд байдаг. Э, шүүмжлэлтэй харьцуулахад бага. Эрчим хүчтэй ижил хэсгүүд Э < Э kr, аль хэдийн тэнд байгаа хүмүүс эдгээр бүсээс гарч чадахгүй. Соронзон бөмбөрцгийн эдгээр хориотой бүсүүдийг барьж авах бүс гэж нэрлэдэг. Дэлхийн диполь (квази-диполь) талбайн баригдах бүсэд баригдсан бөөмсийн (ялангуяа протон ба электрон) ихээхэн урсгал хадгалагддаг.

Дэлхийн цацрагийн бүсийг (дотоод) Зөвлөлтийн эрдэмтэд С.Н.Вернов, А.Е.Чудаков, мөн Америкийн эрдэмтэн Жеймс Ван Аллен нар урьдчилан таамаглаж байжээ. Цацрагийн бүс байгаа эсэхийг 1957 онд хөөргөсөн Sputnik 2, мөн 1958 онд хөөргөсөн Explorer 1 дээр хийсэн хэмжилтээр нотолсон. Эхний ойролцоолсноор цацрагийн бүс нь тороид бөгөөд хоёр бүсийг ялгадаг.

• ≈ 4000 км-ийн өндөрт хэдэн арван МэВ-ийн энергитэй протонуудаас бүрдэх дотоод цацрагийн бүс;
• ≈ 17000 км-ийн өндөрт байрлах гаднах цацрагийн бүс, гол төлөв хэдэн арван кеВ-ын энергитэй электронуудаас бүрддэг.

Цацрагийн бүсийн доод хилийн өндөр нь дэлхийн соронзон орны тэнхлэгийг дэлхийн эргэлтийн тэнхлэгт хазайлгахаас шалтгаалан уртрагийн ижил өргөрөгт өөр өөр байдаг ба ижил уртрагийн дагуу өргөргийн хувьд өөрчлөгддөг. Дэлхийн соронзон орны шугамын өөр өөр өндрөөс шалтгаалж цацрагийн бүсийн өөрийн хэлбэрт. Тухайлбал, Атлантын далай дээгүүр 500 км-ийн өндөрт, Индонезийн дээгүүр 1300 км-ийн өндөрт цацрагийн эрчим нэмэгдэж эхэлдэг. Хэрэв ижил графикуудыг соронзон индукцийн функцээр зурсан бол бүх хэмжилтүүд нэг муруй дээр таарах бөгөөд энэ нь бөөмийн соронзон шинж чанарыг дахин баталж байна.

Дэлхийн 2-оос 3 радиусын мужид байрлах дотоод болон гадаад цацрагийн бүсүүдийн хооронд зай завсар байна. Гаднах туузан дахь бөөмийн урсгал нь дотроос илүү их байдаг. Бөөмийн найрлага нь бас өөр өөр байдаг: дотоод бүсэд протон ба электронууд, гаднах бүсэд электронууд байдаг. Хамгаалалтгүй мэдрэгчийг ашиглах нь цацрагийн туузны талаарх мэдээллийг ихээхэн өргөжүүлсэн. Хэдэн арав, хэдэн зуун килоэлектронволтын энергитэй электрон ба протоныг нээсэн. Эдгээр тоосонцор нь орон зайн тархалтаас эрс ялгаатай (нэвтрэх хэсгүүдтэй харьцуулахад).

Бага энергитэй протонуудын хамгийн их эрчим нь түүний төвөөс дэлхийн 3 радиусын зайд байрладаг. Бага энергитэй электронууд барьж авах бүсийг бүхэлд нь дүүргэдэг. Тэдний хувьд дотоод болон гадаад бүс гэж хуваагддаггүй. Хэдэн арван кВ-ын энергитэй бөөмсийг сансрын туяа гэж ангилах нь ер бусын боловч цацрагийн бүс нь нэг үзэгдэл бөгөөд бүх энергийн бөөмстэй хамт судлах ёстой.

Дотор бүс дэх протоны урсгал цаг хугацааны явцад нэлээд тогтвортой байдаг. Эрт туршилтууд өндөр энергитэй электронууд ( Э> 1-5 МэВ) гадна бүслүүрт төвлөрдөг. 1 МэВ-ээс бага энергитэй электронууд бараг бүхэлдээ соронзон бөмбөрцгийг дүүргэдэг. Дотор бүс нь маш тогтвортой байдаг бол гаднах нь огцом хэлбэлзэлтэй байдаг.

Гаригуудын цацрагийн бүс

Хүчтэй соронзон орон байдаг тул аварга гаригууд (Бархасбадь, Санчир, Тэнгэрийн ван, Далай ван) мөн гаднах цацрагийн бүслүүрийг санагдуулам хүчтэй цацрагийн бүстэй байдаг.

Өмнө дурьдсанчлан, америкчууд сансрын хөтөлбөрөө эхлүүлэнгүүт тэдний эрдэмтэн Жеймс Ван Аллен нэлээд чухал нээлт хийсэн. Тэдний тойрог замд гаргасан анхны Америкийн хиймэл дагуул нь Зөвлөлтийнхөөс хамаагүй жижиг байсан ч Ван Аллен түүнд Гейгерийн тоолуур бэхлэхийг боджээ. Ийнхүү 19-р зууны төгсгөлд илэрхийлсэн зүйл албан ёсоор батлагдсан. Гайхамшигт эрдэмтэн Никола Тесла дэлхийг хүчтэй цацрагийн бүсээр хүрээлэгдсэн гэсэн таамаглал дэвшүүлжээ.

Сансрын нисэгч Уильям Андерсын дэлхийн гэрэл зураг

Аполло 8 номлолын үеэр (НАСА архив)

Харин Теслаг агуу хазгай, тэр ч байтугай галзуу хүн гэж академийн шинжлэх ухаан үздэг байсан тул нарнаас үүссэн асар том цахилгаан цэнэгийн талаарх түүний таамаглал удаан хугацаанд хадгалагдаагүй бөгөөд "нарны салхи" гэсэн нэр томъёо нь инээмсэглэлээс өөр юу ч авчирсангүй. . Гэвч Ван Аллены ачаар Теслагийн онолууд сэргэсэн. Ван Аллен болон бусад хэд хэдэн судлаачдын санаачилгаар сансарт цацрагийн бүсүүд дэлхийн гадаргуугаас 800 км-ийн өндөрт эхэлж, 24,000 км хүртэл үргэлжилдэг болохыг тогтоожээ. Цацрагийн түвшин их бага тогтмол байдаг тул ирж буй цацраг нь гарч буй цацрагтай ойролцоогоор тэнцүү байх ёстой. Тэгэхгүй бол нэг бол зууханд байгаа шиг дэлхийг “жигнэх” хүртлээ хуримтлагдана, эсвэл хатах болно. Энэ үеэр Ван Аллен “Цацрагийн бүсийг нарнаас байнга нөхөгдөж, агаар мандалд урсдаг гоожиж байдаг савтай зүйрлэж болно. Нарны бөөмсийн ихээхэн хэсэг нь савнаас хальж, ялангуяа туйлын бүсэд цацагдаж, туйлын гэрэл, соронзон шуурга болон бусад ижил төстэй үзэгдлүүдэд хүргэдэг.

Ван Аллены бүслүүрийн цацраг нь нарны салхинаас хамаардаг. Нэмж дурдахад тэд энэ цацрагийг өөртөө төвлөрүүлдэг эсвэл төвлөрүүлдэг. Гэхдээ тэд нарнаас шууд ирсэн зүйлийг л өөртөө төвлөрүүлж чаддаг тул өөр нэг асуулт нээлттэй хэвээр байна: бусад сансар огторгуйд хэр их цацраг байдаг вэ?

Экзосфер дахь атмосферийн бөөмсийн тойрог замууд(dic.academic.ru)

Сар нь Ван Аллены бүсгүй. Тэр бас хамгаалалтын уур амьсгалгүй. Энэ нь бүх нарны салхинд нээлттэй. Хэрэв сарны экспедицийн үеэр нарны хүчтэй дэгдэлт гарсан бол асар их цацрагийн урсгал нь сарны гадаргуугийн өдөр өнгөрөөсөн хэсэгт капсул болон сансрын нисгэгчдийг хоёуланг нь шатааж байх байсан. Энэ цацраг нь зөвхөн аюултай биш - үхлийн аюултай!

1963 онд Зөвлөлтийн эрдэмтэд Их Британийн нэрт одон орон судлаач Бернард Ловеллд сансрын нисэгчдийг сансрын цацрагийн үхлийн аюултай нөлөөнөөс хамгаалах арга замыг мэдэхгүй гэдгээ хэлжээ. Энэ нь Оросын төхөөрөмжүүдийн илүү зузаан металл бүрхүүл ч цацрагийг тэсвэрлэх чадваргүй гэсэн үг юм. Америкийн капсулд ашигладаг хамгийн нимгэн (тугалган цаас шиг) металл хэрхэн сансрын нисэгчдийг хамгаалах вэ? НАСА үүнийг боломжгүй гэдгийг мэдэж байсан. Сансрын сармагчингууд буцаж ирээд 10 хүрэхгүй хоногийн дараа үхсэн боловч НАСА тэдний үхлийн жинхэнэ шалтгааныг бидэнд хэзээ ч хэлж байгаагүй.

Сармагчин-сансрын нисгэгч (РГАНТ архив)

Ихэнх хүмүүс, тэр ч байтугай сансар огторгуйн талаар мэддэг хүмүүс ч гэсэн түүний орон зайд нэвчиж буй үхлийн цацраг байдгийг мэддэггүй. Хачирхалтай нь (эсвэл зүгээр л таамаглаж болох шалтгааны улмаас) Америкийн "Сансрын технологийн зурагт нэвтэрхий толь бичиг" -д "сансрын цацраг" гэсэн хэллэг нэг ч удаа гардаггүй. Ерөнхийдөө Америкийн судлаачид (ялангуяа НАСА-тай холбоотой хүмүүс) энэ сэдвээс нэг милийн зайд зайлсхийдэг.

Энэ хооронд Ловелл сансар огторгуйн цацрагийг сайн мэддэг Оросын хамт олонтой ярилцсаны дараа өөрт байгаа мэдээллээ НАСА-гийн администратор Хью Драйденд илгээсэн боловч тэр үүнийг үл тоомсорлов.

Саран дээр очсон гэх сансрын нисгэгчдийн нэг Коллинз номондоо сансрын цацрагийн талаар хоёрхон удаа дурдсан байдаг.

Наад зах нь Сар дэлхийн ван Аллены бүсээс хол давсан байсан нь тийшээ очсон хүмүүст цацрагийн сайн тун, харин саатсан хүмүүст үхлийн тун туссан гэсэн үг.

"Тиймээс дэлхийг тойрсон Ван Аллены цацрагийн бүс, нарны гал асаах магадлал нь багийнхныг их хэмжээний цацрагийн тунгаар өртөхөөс зайлсхийхийн тулд ойлголт, бэлтгэл шаарддаг."

Тэгвэл “ойлгох, бэлтгэх” гэдэг нь юу гэсэн үг вэ? Энэ нь Ван Аллены бүсээс цааш сансар огторгуйн бусад хэсэг цацрагаас ангид гэсэн үг үү? Эсвэл НАСА экспедицийн эцсийн шийдвэрийг гаргасны дараа нарны туяанаас хамгаалах нууц стратегитай байсан уу?

НАСА нарны цочролыг зүгээр л урьдчилан таамаглаж чадна гэж мэдэгдэж байсан тул галын дэгдэлт үүсэхийг тооцоолоогүй, цацрагийн аюул бага байх үед сансрын нисэгчдийг сар руу илгээсэн.

Армстронг, Олдрин нар сансарт ажил хийж байхдаа

сарны гадаргуу дээр Майкл Коллинз

тойрог замд байрлуулсан (НАСА архив)

Гэсэн хэдий ч бусад шинжээчид: "Зөвхөн ирээдүйн хамгийн их цацрагийн огноо, түүний нягтыг урьдчилан таамаглах боломжтой."

Гэсэн хэдий ч Зөвлөлтийн сансрын нисгэгч Леонов 1966 онд сансарт ниссэн боловч хэт хүнд хар тугалгатай костюмтай байв. Гэвч ердөө гурван жилийн дараа Америкийн сансрын нисэгчид сарны гадаргуу дээр хэт хүнд сансрын хувцас өмсөөгүй, харин эсрэгээрээ үсрэв! Магадгүй олон жилийн туршид НАСА-гийн мэргэжилтнүүд цацраг туяанаас найдвартай хамгаалдаг хэт хөнгөн материалыг олж чадсан болов уу?

Гэсэн хэдий ч судлаачид нарны толбоны тоо, нарны холбогдох идэвхжил дээд цэгтээ ойртож байсан тэр үед дор хаяж Аполлон 10, Аполло 11, Аполлон 12 нар яг таарч байсныг судлаачид гэнэт олж мэдэв. Нарны мөчлөгийн нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн онолын дээд хэмжээ 20 нь 1968 оны 12-р сараас 1969 оны 12-р сар хүртэл үргэлжилсэн. Энэ хугацаанд Аполло 8, Аполло 9, Аполло 10, Аполло 11, Аполло 12 хөлөг онгоцууд Ван Аллений бүслүүрийн хамгаалалтын бүсээс хальж, сарны орон зайд орсон гэж таамаглаж байна.

Сар бүрийн графикийн цаашдын судалгаа нь нарны нэг удаагийн гал асаах нь санамсаргүй үзэгдэл бөгөөд 11 жилийн мөчлөгт аяндаа тохиолддог болохыг харуулсан. Циклийн "бага" үед богино хугацаанд олон тооны дэгдэлт, "өндөр" үед маш бага хэмжээгээр тохиолддог. Гэхдээ хамгийн чухал зүйл бол маш хүчтэй дэгдэлт нь мөчлөгийн аль ч үед тохиолдож болно.

Аполлоны эрин үед Америкийн сансрын нисэгчид сансарт нийтдээ 90 шахам хоног ажилласан. Урьдчилан таамаглах боломжгүй нарны цацраг туяа дэлхий эсвэл саранд 15 минут хүрэхгүй хугацаанд хүрдэг тул түүнээс хамгаалах цорын ганц арга бол хар тугалгатай сав ашиглах явдал юм. Хэрэв пуужингийн хүч ийм нэмэлт жинг өргөхөд хангалттай байсан бол яагаад 0.34 атмосферийн даралттай жижиг капсулуудад (шууд утгаараа 0.1 мм хөнгөн цагаан) сансарт гарах шаардлагатай байсан бэ?

Энэ нь Аполло 11 багийнхны хэлснээр "mylar" гэж нэрлэгддэг хамгаалалтын нимгэн давхарга хүртэл маш хүнд байсан тул сарны модулиас яаралтай зайлуулах шаардлагатай болсон!

НАСА сарны экспедицийн тусгай залуусыг нөхцөл байдалд тохируулан гангаар биш, хар тугалгаар цутгаж сонгосон бололтой. Асуудлыг судалсан Америкийн судлаач Ральф Рене сарны дууссан экспедиц бүр нарны идэвхжилд хэр олон удаа өртөх ёстойг тооцоолохоос залхуу биш байсан.

Дашрамд дурдахад, НАСА-гийн нэр хүндтэй ажилтнуудын нэг (гавъяат физикч) Билл Модлин "Одод хоорондын аяллын хэтийн төлөв" бүтээлдээ: "Нарны туяа нь ихэнх сансар огторгуйн адил энергийн мужид GeV протоныг ялгаруулж чадна" гэж илэн далангүй өгүүлсэн байдаг. тоосонцор, гэхдээ илүү хүчтэй . GeV протонууд нь хэд хэдэн метр материалыг нэвт шингээдэг тул цацраг туяа ихсэх тусам тэдний энерги нэмэгдэх нь онцгой аюул учруулдаг ... Протон ялгаруулах нарны (эсвэл оддын) туяа нь цацраг туяагаар хангадаг гариг ​​хоорондын орон зайд үе үе тохиолддог маш ноцтой аюул юм. Нарнаас Дэлхий хүртэлх зайд хэдхэн цагийн дотор хэдэн зуун мянган рентген туяа. Энэ тун нь үхлийн аюултай бөгөөд зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэдэн сая дахин их байдаг. Богино хугацаанд 500 рентген шинжилгээ хийсний дараа үхэл тохиолдож болно."

Тийм ээ, Америкийн зоригтой залуус Чернобылийн дөрөвдүгээр цахилгаан станцаас ч дор гялалзах ёстой байв. "Сансар огторгуйн тоосонцор нь аюултай бөгөөд тэдгээр нь бүх талаас ирдэг бөгөөд амьд организмын эргэн тойронд дор хаяж хоёр метр нягт хамгаалалт шаарддаг." Гэвч НАСА-гийн өнөөдрийг хүртэл харуулж байгаа сансрын капсулууд 4 метр гаруй диаметртэй байжээ. Модлины санал болгосон хананы зузаантай сансрын нисэгчид ямар ч тоног төхөөрөмжгүй байсан ч тэдгээрт багтахгүй, тэр байтугай ийм капсулыг өргөхөд хангалттай түлш байхгүй байсан. Гэвч НАСА-гийн удирдлага ч, сар руу илгээсэн сансрын нисэгчид ч хамт ажиллагсдынхаа номыг уншаагүй бөгөөд одод хүрэх зам дээрх бүх өргөсийг дийлж чадаагүй нь ойлгомжтой.

Гэсэн хэдий ч НАСА үнэхээр цацраг туяанаас хамгаалдаг хэт хөнгөн материалыг (мэдээж маш ангилсан) ашиглан тэдэнд зориулан хэт найдвартай сансрын хувцас зохион бүтээсэн болов уу? Гэхдээ яагаад өөр хаана ч, тэдний хэлснээр энх тайвны зорилгоор ашиглаагүй юм бэ? За, тэд Чернобылийн асуудлаар ЗХУ-д туслахыг хүсээгүй: эцэст нь перестройка хараахан эхлээгүй байсан. Гэхдээ жишээлбэл, 1979 онд АНУ-д Гурван миль арал дахь атомын цахилгаан станцад реакторын нэгжид томоохон осол гарч, реакторын цөм хайлахад хүргэсэн. Тэгвэл Америкийн татан буулгагчид өөрсдийн нутаг дэвсгэр дээрх атомын бөмбөгийг устгахын тулд яагаад 7 сая доллараас багагүй үнэтэй НАСА-гийн технологид суурилсан сансрын костюм ашиглаагүй юм бэ?

Дэлхийн цацрагийн бүс (ERB) буюу Ван Аллен бүс нь манай гаригийн ойролцоох сансар огторгуйн цагираг хэлбэртэй, электрон болон протоны асар том урсгалтай бүс юм. Дэлхий тэднийг диполь соронзон оронтой байлгадаг.

Нээлт

RPZ нь 1957-58 онд нээгдсэн. АНУ, ЗХУ-ын эрдэмтэд. 1958 онд хөөргөсөн АНУ-ын анхны сансрын хиймэл дагуул болох Explorer 1 (доорх зураг) нь маш чухал мэдээлэл өгсөн. Америкчуудын дэлхийн гадаргаас дээш (ойролцоогоор 1000 км-ийн өндөрт) хийсэн хөлөг дээрх туршилтын ачаар цацрагийн бүс (дотоод) олджээ. Хожим нь 20,000 км-ийн өндөрт ийм хоёр дахь бүсийг илрүүлсэн. Дотор болон гадна бүсүүдийн хооронд тодорхой хил хязгаар байхгүй - эхнийх нь аажмаар хоёр дахь болж хувирдаг. Цацраг идэвхт байдлын эдгээр хоёр бүс нь бөөмсийн цэнэгийн зэрэг, тэдгээрийн найрлагаар ялгаатай байдаг.

Эдгээр газруудыг Ван Аллены бүс гэж нэрлэдэг. Жеймс Ван Аллен бол физикч бөгөөд туршилт нь тэднийг нээхэд тусалсан. Эрдэмтэд эдгээр бүсүүд нь нарны салхи, сансрын туяаны цэнэгтэй хэсгүүдээс тогтдог бөгөөд дэлхийн соронзон орны нөлөөгөөр татагддаг болохыг тогтоожээ. Тэд тус бүр нь манай гаригийн эргэн тойронд торус үүсгэдэг (булчирхай хэлбэртэй дүрс).

Тэр цагаас хойш сансарт олон туршилт хийсэн. Тэд ERP-ийн үндсэн шинж чанар, шинж чанарыг судлах боломжтой болсон. Зөвхөн манай гараг цацрагийн бүстэй байдаггүй. Тэд мөн агаар мандал, соронзон оронтой бусад селестиел биетүүдэд байдаг. Ван Аллены цацрагийн бүсийг Ангараг гарагийн ойролцоох АНУ-ын гариг ​​хоорондын сансрын хөлгийн ачаар нээсэн. Үүнээс гадна америкчууд түүнийг Санчир, Бархасбадь гарагийн ойролцоо олжээ.

Диполь соронзон орон

Манай гараг зөвхөн Ван Аллены бүстэй төдийгүй дипол соронзон оронтой. Энэ нь бие биендээ үүрлэсэн соронзон бүрхүүлийн багц юм. Энэ талбайн бүтэц нь байцаа эсвэл сонгины толгойтой төстэй. Соронзон бүрхүүлийг соронзон хүчний шугамаас сүлжсэн битүү гадаргуу гэж төсөөлж болно. Бүрхүүл нь диполийн төв рүү ойртох тусам соронзон орны хүч нэмэгдэнэ. Үүнээс гадна цэнэглэгдсэн бөөмийг гаднаас нь нэвтрүүлэхэд шаардагдах импульс нэмэгддэг.

Тиймээс N-р бүрхүүл нь Pn-тэй. Бөөмийн анхны импульс нь Pn-ээс хэтрэхгүй тохиолдолд соронзон орон тусгалаа олдог. Дараа нь бөөмс нь сансар огторгуйд буцаж ирдэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь N-р бүрхүүл дээр төгсдөг. Энэ тохиолдолд тэр түүнийг орхих боломжгүй болсон. Баригдсан бөөмс нь сарних эсвэл үлдэгдэл агаар мандалтай мөргөлдөж энерги алдах хүртэл баригдсан хэвээр байх болно.

Манай гариг ​​дээр ижил бүрхүүл нь дэлхийн гадаргуугаас өөр өөр уртрагт өөр өөр зайд байрладаг. Энэ нь соронзон орны тэнхлэг нь гаригийн эргэлтийн тэнхлэгтэй таарахгүй байгаатай холбоотой юм. Энэ нөлөө нь Бразилийн соронзон аномали дээр хамгийн их ажиглагддаг. Энэ бүсэд соронзон орны шугамууд доошилж, тэдгээрийн дагуу хөдөлж буй баригдсан хэсгүүд 100 км-ээс доош өндөрт хүрч, улмаар дэлхийн агаар мандалд үхдэг.

RPZ-ийн найрлага

Цацрагийн бүс дотор протон ба электронуудын тархалт тэгш бус байна. Эхнийх нь дотоод хэсэгт, хоёр дахь нь гадна талд байрладаг. Тиймээс судалгааны эхний шатанд эрдэмтэд дэлхийн гадна (цахим) болон дотоод (протон) цацрагийн бүсүүд байдаг гэж үздэг. Одоогийн байдлаар энэ үзэл бодол нь хамааралгүй болсон.

Ван Аллены бүсийг дүүргэх бөөмс үүсгэх хамгийн чухал механизм бол альбедо нейтроны задрал юм. Манай гарагаас холдож буй эдгээр бөөмс (альбедо нейтрон) нь дэлхийн соронзон орныг саадгүй дайран өнгөрөхөд агаар мандал харилцан үйлчлэлцэж, нейтрон үүсдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь тогтворгүй бөгөөд электрон, протон, электрон антинейтрино болж амархан задардаг. Өндөр энергитэй цацраг идэвхт альбедо цөмүүд баригдах бүс дотор ялзардаг. Ван Аллены бүсийг позитрон, электроноор дүүргэх нь ийм юм.

EPR ба соронзон шуурга

Эдгээр тоосонцор хүчтэй болоход тэд хурдасгаад зогсохгүй Ван Аллены цацраг идэвхт бүсийг орхиж, тэндээс асгардаг. Баримт нь хэрэв соронзон орны тохиргоо өөрчлөгдвөл толин тусгал цэгүүд нь агаар мандалд дүрж болно. Энэ тохиолдолд бөөмс нь эрчим хүчээ алдаж (иончлолын алдагдал, тархалт) өнцгийнхөө өнцгийг өөрчилдөг бөгөөд дараа нь соронзон мандлын дээд давхаргад хүрэх үед үхдэг.

RPZ ба хойд гэрэл

Ван Аллены цацрагийн бүс нь плазмын давхаргаар хүрээлэгдсэн бөгөөд энэ нь протон (ион) ба электронуудын баригдсан урсгал юм. Хойд (туйлт) гэрэл гэх мэт үзэгдлийн нэг шалтгаан нь тоосонцор нь плазмын давхарга, мөн хэсэгчлэн гаднах ERB-ээс унадаг явдал юм. Хойд гэрэл нь бүсээс унасан бөөмстэй мөргөлдсөний улмаас өдөөгдсөн атмосферийн атомуудын цацраг юм.

RPZ судалгаа

1960-70-аад оны үед цацрагийн бүс гэх мэт тогтоцтой холбоотой үндсэн судалгааны бараг бүх үр дүнг олж авсан. Гариг хоорондын сансрын хөлөг болон шинжлэх ухааны хамгийн сүүлийн үеийн тоног төхөөрөмж ашиглан хийсэн сүүлийн үеийн ажиглалтууд нь эрдэмтэд маш чухал шинэ мэдээлэл олж авах боломжийг олгосон. Дэлхийг тойрсон Ван Аллены бүсийг бидний цаг үед судалсаар байна. Энэ салбарын хамгийн чухал ололт амжилтуудын талаар товчхон ярья.

Салют-6-аас авсан мэдээлэл

Өнгөрсөн зууны 80-аад оны эхээр MEPhI-ийн судлаачид манай гаригийн ойролцоох өндөр энергитэй электронуудын урсгалыг судалжээ. Үүнийг хийхийн тулд тэд "Салют-6" тойрог замын станцад байрладаг төхөөрөмжийг ашигласан. Энэ нь эрдэмтэд энерги нь 40 МэВ-ээс дээш позитрон ба электронуудын урсгалыг маш үр дүнтэй тусгаарлах боломжийг олгосон. Станцын тойрог зам (налуу 52°, өндөр нь 350-400 км орчим) манай гаригийн цацрагийн бүсээс доогуур голчлон өнгөрчээ. Гэсэн хэдий ч энэ нь Бразилийн соронзон аномалийн ойролцоо түүний дотоод хэсгийг шүргэсэн хэвээр байв. Энэ бүсийг дайрах үед өндөр энергитэй электронуудаас бүрдэх хөдөлгөөнгүй урсгалууд олдсон. Энэ туршилтаас өмнө зөвхөн энерги нь 5 МэВ-ээс хэтрэхгүй электронуудыг ERP-д бүртгэсэн.

Meteor-3 цувралын хиймэл дагуулаас авсан мэдээлэл

MEPhI-ийн судлаачид тойрог замын өндөр нь 800 ба 1200 км байсан "Метеор-3" цувралын манай гаригийн хиймэл дагуулууд дээр нэмэлт хэмжилт хийжээ. Энэ удаад төхөөрөмж RRP-д маш гүнзгий нэвтэрсэн. Тэрээр өмнө нь "Салют-6" станцаас олж авсан үр дүнг баталгаажуулав. Дараа нь судлаачид Мир ба Салют-7 станцад суурилуулсан соронзон спектрометрийг ашиглан өөр нэг чухал үр дүнд хүрсэн. Өмнө нь нээсэн тогтвортой бүс нь зөвхөн электронуудаас (позитронгүй) бүрддэг бөгөөд энерги нь маш өндөр (200 МэВ хүртэл) байдаг нь батлагдсан.

CNO цөмийн хөдөлгөөнгүй бүслүүрийн нээлт

Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Цөмийн Физикийн Шинжлэх Ухааны Хүрээлэнгийн хэсэг судлаачид өнгөрсөн зууны 80-аад оны сүүл, 90-ээд оны эхээр ойролцоох сансар огторгуйд байрлах цөмийг судлах туршилт хийжээ. Эдгээр хэмжилтийг пропорциональ камер, цөмийн гэрэл зургийн эмульс ашиглан хийсэн. Тэдгээрийг Космос цувралын хиймэл дагуулууд дээр хийсэн. Хиймэл хиймэл дагуулын тойрог зам (52° налуу, 400-500 км орчим өндөр) Бразилийн гажигтай огтлолцсон сансар огторгуйн бүсэд N, O, Ne бөөмийн урсгал байгааг эрдэмтэд илрүүлжээ.

Шинжилгээнээс харахад энерги нь хэдэн арван МеВ/нуклонд хүрсэн эдгээр цөмүүд нь галактик, альбедо, нарны гаралтай биш байсан тул ийм эрчим хүчээр манай гаригийн соронзон мандалд гүн нэвтэрч чадахгүй байв. Эрдэмтэд соронзон орны нөлөөнд автсан сансар огторгуйн цацрагийн хэвийн бус бүрэлдэхүүн хэсгийг ингэж нээсэн юм.

Од хоорондын бодисоос олдсон бага энергитэй атомууд гелиосферийг нэвтлэх чадвартай. Дараа нь нарны хэт ягаан туяа нь тэдгээрийг нэг юмуу хоёр удаа ионжуулдаг. Үүссэн цэнэгтэй хэсгүүд нь нарны салхины фронтод хурдасч, хэдэн арван МеВ/нуклонд хүрдэг. Дараа нь тэд соронзон мандалд нэвтэрч, тэнд баригдаж, бүрэн иончлогддог.

Протон ба электронуудын бараг хөдөлгөөнгүй бүс

1991 оны 3-р сарын 22-нд наран дээр хүчтэй гал гарсан бөгөөд энэ нь нарны асар их массыг гадагшлуулж байв. Гуравдугаар сарын 24 гэхэд соронзон мандалд хүрч, гаднах бүсээ өөрчилсөн. Өндөр энергитэй нарны салхины тоосонцор соронзон мандалд орж ирэв. Тэд тухайн үед Америкийн хиймэл дагуул болох CRESS-ийн байрлаж байсан хэсэгт хүрчээ. Түүн дээр суурилуулсан багажууд нь эрчим хүч нь 20-110 МэВ, мөн хүчирхэг электронууд (ойролцоогоор 15 МэВ) байсан протонуудын огцом өсөлтийг бүртгэсэн. Энэ нь шинэ бүс гарч ирснийг илтгэв. Эхлээд хагас суурин бүсийг хэд хэдэн сансрын хөлөг дээр ажиглав. Гэсэн хэдий ч зөвхөн "Мир" станцад үүнийг бүх амьдралынхаа туршид судалсан бөгөөд энэ нь хоёр жил орчим байв.

Дашрамд дурдахад, өнгөрсөн зууны 60-аад онд сансарт цөмийн төхөөрөмж дэлбэрсний үр дүнд бага энергитэй электронуудаас бүрдсэн хагас суурин бүс гарч ирэв. Энэ нь ойролцоогоор 10 жил оршин тогтносон. Цэнэглэгдсэн бөөмсийн эх үүсвэр болсон цацраг идэвхт задралын хэсгүүд задарсан.

Саран дээр RPZ байдаг уу?

Манай гаригийн хиймэл дагуулд Ван Аллены цацрагийн бүс байхгүй. Үүнээс гадна энэ нь хамгаалалтын уур амьсгалтай байдаггүй. Сарны гадаргуу нь нарны салхинд өртдөг. Хэрэв энэ нь хүчтэй байсан бол сарны экспедицийн үеэр тохиолдсон бол сансрын нисэгчид болон капсулуудыг хоёуланг нь шатаах болно, учир нь асар их цацрагийн урсгал гарч, үхэлд хүргэх болно.

Сансрын цацрагаас өөрийгөө хамгаалах боломжтой юу?

Энэ асуулт олон жилийн турш эрдэмтдийн сонирхлыг татсаар ирсэн. Бага тунгаар цацраг туяа нь бидний эрүүл мэндэд бараг ямар ч нөлөө үзүүлдэггүй. Гэхдээ энэ нь тодорхой босго хэмжээнээс хэтрээгүй тохиолдолд л аюулгүй байдаг. Манай гаригийн гадаргуу дээрх Ван Аллены бүсээс гадна цацрагийн түвшин ямар байдгийг та мэдэх үү? Ерөнхийдөө радон ба торийн тоосонцрын агууламж 1 м 3 талбайд 100 Бк-ээс хэтрэхгүй байна. RPZ дотор эдгээр үзүүлэлтүүд хамаагүй өндөр байна.

Мэдээжийн хэрэг, Ван Аллен дэлхийн цацрагийн бүсүүд нь хүмүүст маш аюултай. Тэдний биед үзүүлэх нөлөөг олон судлаачид судалсан. ЗХУ-ын эрдэмтэд 1963 онд Их Британийн нэрт одон орон судлаач Бернард Ловеллд сансар огторгуйд хүнийг цацраг туяанд өртөхөөс хамгаалах арга хэрэгслийг мэдэхгүй гэдгээ хэлжээ. Энэ нь Зөвлөлтийн төхөөрөмжүүдийн зузаан ханатай бүрхүүл ч үүнийг даван туулж чадахгүй гэсэн үг юм. Америкийн капсулд ашигласан тугалган цаас шиг нимгэн төмөр сансрын нисэгчдийг хэрхэн хамгаалсан бэ?

НАСА-гийн мэдээлснээр, тус байгууллага урьдчилан таамаглах боломжтой галын дэлбэрэх төлөвгүй үед л сар руу сансрын нисэгчдийг илгээсэн байна. Энэ нь цацрагийн аюулыг хамгийн бага хэмжээнд хүртэл бууруулах боломжийг олгосон юм. Харин бусад шинжээчид зөвхөн их хэмжээний ялгаралтын огноог урьдчилан таамаглах боломжтой гэж маргадаг.

Ван Аллен бүс ба сар руу нисэх

Зөвлөлтийн сансрын нисгэгч Леонов 1966 онд сансарт ниссэн. Гэсэн хэдий ч тэрээр хэт хүнд хар тугалгатай костюм өмссөн байв. Тэгээд ердөө 3 жилийн дараа АНУ-ын сансрын нисэгчид сарны гадаргуу дээр үсэрч байсан нь мэдээжийн хэрэг хүнд сансрын хувцас өмсөөгүй. Магадгүй олон жилийн туршид НАСА-гийн мэргэжилтнүүд сансрын нисэгчдийг цацраг туяанаас найдвартай хамгаалдаг хэт хөнгөн материалыг олж чадсан болов уу? олон асуулт дагуулсаар байна. Америкчууд түүн дээр буугаагүй гэж үзэж буй хүмүүсийн нэг гол үндэслэл нь цацрагийн бүс байгаа явдал юм.

Сансрын нисгэгчдийн эхлэл нь хэд хэдэн нээлтээр тэмдэглэгдсэний нэг нь дэлхийн цацрагийн бүсийг нээсэн явдал юм. Дэлхийн дотоод цацрагийн бүсийг Америкийн эрдэмтэн Жеймс ван Аллен Explorer 1-ийн нислэгийн дараа нээсэн. Дэлхийн гаднах цацрагийн бүсийг 1958 онд Спутник-3 ниссэний дараа Зөвлөлтийн эрдэмтэд С.Н.Вернов, А.Е.Чудаков нар нээжээ.

Зарим өндөрт анхны хиймэл дагуулууд нь маш өндөр энерги бүхий цэнэглэгдсэн бөөмсөөр нягт ханасан хэсгүүдэд унасан нь урьд өмнө ажиглагдсан анхдагч болон хоёрдогч сансрын хэсгүүдээс эрс ялгаатай байв. Хиймэл дагуулаас авсан мэдээллийг боловсруулсны дараа бид дэлхийн соронзон оронд баригдсан цэнэгтэй бөөмсийн тухай ярьж байгаа нь тодорхой болсон.

Ямар ч цэнэгтэй бөөмс нь соронзон орон руу орохдоо соронзон орны шугамыг тойрон "ороож" нэгэн зэрэг хөдөлж эхэлдэг нь мэдэгдэж байна. Үүссэн спираль эргэлтийн хэмжээсүүд нь бөөмсийн анхны хурд, тэдгээрийн масс, цэнэг, тэдгээрийн нисч, хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилсөн дэлхийн ойролцоох орон зай дахь дэлхийн соронзон орны хүчээс хамаарна.

Дэлхийн соронзон орон жигд биш байна. Туйлуудад энэ нь "конденсацлах" - илүү нягт болдог. Иймээс экваторын ойролцоох бүсээс “дүрсэн” соронзон шугамын дагуу спираль хэлбэрээр хөдөлж эхэлсэн цэнэгтэй бөөмс аль ч туйлд ойртох тусам зогсох хүртлээ улам их эсэргүүцэлтэй тулгардаг. Дараа нь тэр буцаж экватор руу буцаж, цаашлаад эсрэг туйл руу буцаж, эсрэг чиглэлд хөдөлж эхэлдэг. Бөөм нь яг л гарагийн аварга том "соронзон урхинд" орчихдог.

Өндөр энергитэй цэнэгтэй хэсгүүд (гол төлөв протон ба электронууд) ба кинетик энерги Е критикээс бага хэмжээтэй бөөмсүүд хуримтлагдаж, хадгалагддаг соронзон бөмбөрцгийн эдгээр бүсүүдийг цацрагийн бүс гэж нэрлэдэг. Дэлхий гурван цацрагийн бүстэй бөгөөд одоо дөрөв дэхийг нь илрүүлжээ. Дэлхийн цацрагийн бүс нь тороид юм.

Эхний ийм бүс нь дэлхийн баруун хагасаас 500 км, зүүн хагасаас 1500 км-ийн өндөрт эхэлдэг. Энэ туузан дахь бөөмийн хамгийн том концентраци буюу түүний цөм нь хоёроос гурван мянган километрийн өндөрт байрладаг. Энэ бүслүүрийн дээд хязгаар нь дэлхийн гадаргуугаас дээш гурваас дөрвөн мянган километрт хүрдэг.

Хоёр дахь бүс нь 10-11-ээс 40-60 мянган км хүртэл үргэлжилдэг бөгөөд 20 мянган км-ийн өндөрт бөөмийн хамгийн их нягтралтай байдаг.

Гадна бүс нь 60-75 мянган км-ийн өндөрт эхэлдэг.

Туузануудын өгөгдсөн хил хязгаар нь зөвхөн ойролцоогоор тодорхойлогддог бөгөөд зарим хязгаарт үе үе өөрчлөгдөж байдаг бололтой.

Эдгээр бүсүүд нь бие биенээсээ ялгаатай бөгөөд тэдгээрийн эхнийх нь дэлхийд хамгийн ойрхон нь маш өндөр энергитэй эерэг цэнэгтэй протонуудаас бүрддэг - ойролцоогоор 100 Moe. Зөвхөн дэлхийн соронзон орны хамгийн нягт хэсэг нь л тэднийг барьж, барьж чаддаг байв. Түүний доторх протоны урсгал нь цаг хугацааны явцад нэлээд тогтвортой бөгөөд огцом хэлбэлзлийг мэдэрдэггүй.

Хоёр дахь бүс нь голчлон "зөвхөн" 30-100 кВ-ын энергитэй электронуудаас бүрддэг. Дотор бүслүүрээс илүү том бөөмсийн урсгал түүн дотор хөдөлж, огцом хэлбэлзлийг мэдэрдэг.

Дэлхийн соронзон орон хамгийн сул байдаг гурав дахь бүслүүрт 200 эВ ба түүнээс дээш энергитэй бөөмс хадгалагдана.

Нэмж дурдахад 1 МэВ-ээс бага энергитэй электронууд бараг бүхэлд нь барьж авах бүсийг дүүргэдэг. Тэдний хувьд бүс гэж хуваагддаггүй; тэд бүх гурван бүсэнд байдаг.

Цацрагийн бүс дэх цэнэгтэй хэсгүүд нь дэлхий дээрх бүх амьдралд ямар аюултай болохыг ойлгохын тулд харьцуулах жишээг өгье. Тиймээс эмнэлгийн зориулалтаар богино хугацаанд ашигладаг ердийн рентген цацраг нь 30-50 кВ-ын энергитэй, асар том ембүү, металл блокуудыг рентген туяагаар 200 кВ-оос 2 МэВ хүртэл хүчирхэг суурилуулалттай байдаг. Тиймээс ирээдүйн сансрын нисэгчид болон бусад гараг руу нисэх үед бүх амьд биетүүдэд хамгийн аюултай нь нэг ба хоёрдугаар бүс юм.

Тийм ч учраас эрдэмтэд одоо эдгээр бүслүүрийн байршил, хэлбэр, тэдгээрийн доторх бөөмсийн тархалтыг тодруулахыг маш их хичээж, анхааралтай оролдож байна. Одоогоор нэг л зүйл тодорхой байна. Амьдрах боломжтой сансрын хөлгүүдийг бусад ертөнц рүү чиглүүлэх коридорууд нь дэлхийн соронзон туйлтай ойрхон, өндөр энергитэй тоосонцоргүй газар байх болно.

Байгалийн асуулт бол эдгээр бүх бөөмс хаанаас ирсэн бэ? Тэдгээрийг голчлон манай нар түүний гүнээс хаядаг. Дэлхий нарнаас асар их зайтай хэдий ч агаар мандлынхаа хамгийн захад оршдог нь одоо тогтоогдсон. Энэ нь ялангуяа нарны идэвхжил нэмэгдэж, улмаар нарнаас ялгарах бөөмсийн тоо, энерги нэмэгдэх тусам хоёр дахь цацрагийн бүс дэх электронуудын тоо нэмэгдэж, энэ нь даралтын дор байгаа мэтээр нотлогддог. Эдгээр бөөмсийн "салхи" нь дэлхий рүү шахагддаг.

Цэнэгүүдийг давхарга болгон хувааж, дэлхийн цацрагийн бүс үүсэх нь акусто-соронзон цахилгаан эффектийн нөлөөн дор явагддаг бөгөөд энэ нь нарнаас богино долгионы цацраг плазмаар дамжин плазмаар дамжин өнгөрдөг. Дэлхийн соронзон орон нь цэнэгийг энергийн төлөвийн дагуу янз бүрийн түвшинд ангилдаг. Давхарга бүрт, түүний дотор дэлхийн гадаргуу дээр тодорхой тооны цэнэгүүд байгаа нь дэлхийг бүхэлд нь агаар мандлын хамт цахилгаан машин гэж үзэх үндэслэлийг бий болгож байна. бөмбөрцөг олон давхаргат, олон ротортой, асинхрон цахилгаан багтаамж-индуктив машин.

Лоренцын хүчний нөлөөгөөр дэлхийн соронзон урхинд баригдсан бөөмсүүд нь бөмбөрцгийн хойд хагасаас өмнөд хагас бөмбөрцөг хүртэл, буцах соронзон орны шугамын дагуу спираль траекторийн дагуу хэлбэлзлийн хөдөлгөөнд ордог. Үүний зэрэгцээ бөөмс нь дэлхийн эргэн тойронд илүү удаан (уртааш дрейф) хөдөлдөг.

Бөөмс нь соронзон орны өсөлтийн чиглэлд (дэлхийд ойртох) спираль хэлбэрээр хөдөлж байх үед спираль радиус ба түүний давирхай буурдаг. Бөөмийн хурдны вектор хэмжээ нь өөрчлөгдөөгүй бөгөөд талбайн чиглэлд перпендикуляр хавтгайд ойртоно. Эцэст нь тодорхой цэг дээр (толин тусгал цэг гэж нэрлэдэг) бөөмс "туссан" байна. Энэ нь эсрэг чиглэлд хөдөлж эхэлдэг - нөгөө хагас бөмбөрцгийн коньюгат толин тусгал цэг рүү.

~ 100 МэВ энергитэй протон нь бөмбөрцгийн хойд хагасаас өмнөд хагас бөмбөрцөг хүртэлх талбайн шугамын дагуу ~ 0.3 секундын дотор нэг хэлбэлзлийг гүйцээнэ. Ийм протоны геомагнит урхинд байх хугацаа (“амьдрал”) 100 жил (~ 3×109 сек) хүрч, энэ хугацаанд 1010 хүртэл хэлбэлзэл хийх боломжтой. Дунджаар баригдсан өндөр энергитэй бөөмс нь нэг хагас бөмбөрцөгөөс нөгөө хагас бөмбөрцөг хүртэл хэдэн зуун сая хүртэл хэлбэлзэл үүсгэдэг.

Уртааш зөрөх нь хамаагүй бага хурдтай явагддаг. Энергиээс хамааран бөөмс нь хэдэн минутаас нэг өдрийн дотор дэлхийг бүрэн тойрон эргэдэг. Эерэг ионууд баруун тийш, электронууд зүүн тийш шилжинэ. Соронзон талбайн шугамын эргэн тойронд спираль хэлбэртэй бөөмийн хөдөлгөөнийг эргэлт гэж нэрлэгддэг эргэлтээс бүрдэх байдлаар илэрхийлж болно. агшин зуурын эргэлтийн төв ба хүчний шугамын дагуух энэ төвийн орчуулгын хөдөлгөөн.

Соронзон бөмбөрцгийн дотор аливаа диполь талбайн нэгэн адил кинетик энерги бүхий бөөмс хүрэх боломжгүй хэсгүүд байдаг. Э, шүүмжлэлтэй харьцуулахад бага. Эрчим хүчтэй ижил хэсгүүд Э < Э kr, аль хэдийн тэнд байгаа хүмүүс эдгээр бүсээс гарч чадахгүй. Соронзон бөмбөрцгийн эдгээр хориотой бүсүүдийг барьж авах бүс гэж нэрлэдэг. Дэлхийн диполь (квази-диполь) талбайн баригдах бүсэд баригдсан бөөмсийн (ялангуяа протон ба электрон) ихээхэн урсгал хадгалагддаг.

Эхний ойролцоолсноор цацрагийн бүс нь тороид бөгөөд хоёр бүсийг ялгадаг.

• ≈ 4000 км-ийн өндөрт хэдэн арван МэВ-ийн энергитэй протонуудаас бүрдэх дотоод цацрагийн бүс;
• ≈ 17000 км-ийн өндөрт байрлах гаднах цацрагийн бүс, гол төлөв хэдэн арван кеВ-ын энергитэй электронуудаас бүрддэг.

Цацрагийн бүсийн доод хилийн өндөр нь дэлхийн соронзон орны тэнхлэгийг дэлхийн эргэлтийн тэнхлэгт хазайлгахаас шалтгаалан уртрагийн ижил өргөрөгт өөр өөр байдаг ба ижил уртрагийн дагуу өргөргийн хувьд өөрчлөгддөг. Дэлхийн соронзон орны шугамын өөр өөр өндрөөс шалтгаалж цацрагийн бүсийн өөрийн хэлбэрт. Тухайлбал, Атлантын далай дээгүүр 500 км-ийн өндөрт, Индонезийн дээгүүр 1300 км-ийн өндөрт цацрагийн эрчим нэмэгдэж эхэлдэг. Хэрэв ижил графикуудыг соронзон индукцийн функцээр зурсан бол бүх хэмжилтүүд нэг муруй дээр таарах бөгөөд энэ нь бөөмийн соронзон шинж чанарыг дахин баталж байна.

Дэлхийн 2-оос 3 радиусын мужид байрлах дотоод болон гадаад цацрагийн бүсүүдийн хооронд зай завсар байна. Гаднах туузан дахь бөөмийн урсгал нь дотроос илүү их байдаг. Бөөмийн найрлага нь бас өөр өөр байдаг: дотоод бүсэд протон ба электронууд, гаднах бүсэд электронууд байдаг. Хамгаалалтгүй мэдрэгчийг ашиглах нь цацрагийн туузны талаарх мэдээллийг ихээхэн өргөжүүлсэн. Хэдэн арав, хэдэн зуун килоэлектронволтын энергитэй электрон ба протоныг нээсэн. Эдгээр тоосонцор нь орон зайн тархалтаас эрс ялгаатай (нэвтрэх хэсгүүдтэй харьцуулахад).

Бага энергитэй протонуудын хамгийн их эрчим нь түүний төвөөс дэлхийн 3 радиусын зайд (гадаргуугаас ойролцоогоор 12500 км өндөрт) байрладаг. Бага энергитэй электронууд барьж авах бүсийг бүхэлд нь дүүргэдэг. Тэдний хувьд дотоод болон гадаад бүс гэж хуваагддаггүй. Хэдэн арван кВ-ын энергитэй бөөмсийг сансрын туяа гэж ангилах нь ер бусын боловч цацрагийн бүс нь нэг үзэгдэл бөгөөд бүх энергийн бөөмстэй хамт судлах ёстой.

Дотор бүс дэх протоны урсгал цаг хугацааны явцад нэлээд тогтвортой байдаг. Эрт туршилтууд өндөр энергитэй электронууд ( Э> 1-5 МэВ) гадна бүслүүрт төвлөрдөг. 1 МэВ-ээс бага энергитэй электронууд бараг бүхэлдээ соронзон бөмбөрцгийг дүүргэдэг. Дотор бүс нь маш тогтвортой байдаг бол гаднах нь огцом хэлбэлзэлтэй байдаг.

Нээлтийн түүх

Цацрагийн бүс байдгийг анх Америкийн эрдэмтэн Жеймс Ван Аллен 1958 оны 2-р сард American Explorer 1 хиймэл дагуулаас авсан мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийх явцад олж нээсэн бөгөөд Explorer хиймэл дагуулын бүтэн тойрог замд үе үе өөрчлөгдөж буй цацрагийн түвшинг бүртгэж, тусгайлан өөрчилснөөр баттай нотлогдсон. Ван Аллен нээсэн үзэгдлийг судлахаар 3". Ван Аллены нээлтийг 1958 оны 5-р сарын 1-нд зарласан бөгөөд удалгүй ЗХУ-ын Sputnik 3-ын мэдээллээс бие даасан баталгааг олж авав. Зөвлөлтийн өмнөх Спутник 2-ын мэдээлэлд хожим дахин дүн шинжилгээ хийх нь цацрагийн бүсийг нарны идэвхжилд дүн шинжилгээ хийх зориулалттай төхөөрөмжөөр нь мөн тэмдэглэсэн болохыг харуулсан боловч нарны мэдрэгчийн хачирхалтай заалтыг зөв тайлбарлах боломжгүй байв. Спутник дээр бичлэг хийх төхөөрөмж дутмаг (үүнийг Sputnik 2 дээр өгөөгүй, Sputnik 3 дээр эвдэрсэн) ЗХУ-ын тэргүүлэх чиглэлд сөргөөр нөлөөлсөн тул олж авсан мэдээлэл нь хэсэгчилсэн болж, бүрэн дүр зургийг өгөөгүй байна. Өндөрт цацрагийн өөрчлөлт, дэлхийн ойрын орон зайд зөвхөн сансрын цацраг төдийгүй зөвхөн тодорхой өндрийг хамарсан "бүс" байгаа эсэх. Гэсэн хэдий ч Sputnik 3-ийн илүү олон төрлийн төхөөрөмж нь дотоод туузны "найрлага" -ыг тодруулахад тусалсан. 1958 оны сүүлээр Pioneer 3 ба арай хожуу Luna 1-ийн мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийснээр гаднах цацрагийн бүс байгааг олж илрүүлж, Америкийн өндөр өндрийн цөмийн дэлбэрэлтүүд нь дэлхийн цацрагийн бүсэд хүн нөлөөлж болохыг харуулсан. Эдгээр өгөгдлийн дүн шинжилгээ нь 1959 оны дунд үеэс эхлэн дэлхийн эргэн тойронд хоёр цацрагийн бүс байгаа эсэх, тэдгээрийн үүсэх механизмын талаархи орчин үеийн санааг аажмаар бий болгоход хүргэсэн.

Судалгааны түүх

2012 оны 8-р сарын 30-нд Канаверал хошууны сансрын төвөөс хоёр ижил RBSP датчикийг Atlas V 410 пуужин ашиглан 30 мянга орчим километрийн оргил өндөртэй өндөр эллипс тойрог замд хөөргөв. Цацрагийн бүслүүрийн шуурганы датчик), цацрагийн бүсийг судлах зориулалттай. Тэднийг дараа нь "Ван Аллен Пробууд" гэж нэрлэсэн ( Ван Аллен Пробууд). Нэг бүсээс нөгөөд шилжихтэй холбоотой өөрчлөлтийг туузан дээр гарсан өөрчлөлтийг ялгахын тулд хоёр төхөөрөмж хэрэгтэй байв. . Энэхүү номлолын гол үр дүнгийн нэг нь хэдхэн долоо хоногийн дараагаар богино хугацаанд гарч ирдэг гурав дахь цацрагийн бүсийг нээсэн явдал байв. 2017 оны 2-р сарын байдлаар хоёр датчикийн ажиллагаа үргэлжилсэн.

Гаригуудын цацрагийн бүс

Хүчтэй соронзон орон байдаг тул аварга гаригууд (Бархасбадь, Санчир, Тэнгэрийн ван, Далай ван) ч мөн адил хүчтэй цацрагийн бүслүүртэй байдаг нь дэлхийн гаднах цацрагийн бүсийг санагдуулдаг. Сугар, Ангараг, Мөнгөн ус, Сар зэрэгт цацрагийн бүс байхгүй болохыг Зөвлөлт, Америкийн сансрын туршилтууд нотолсон.

Судалгааны түүх