地球は巨大な粒子加速器として機能し、危険なヴァンアレン放射線帯を作り出します

粒子加速器としての地球

人間を月に送るときに人々が持っていた多くの多くの心配の1つは、ヴァンアレンの放射線帯と関係がありました。これらは、電子を含む異常に高密度の高エネルギー荷電粒子を持つ、地球の周りの空間の層状の2ローブ領域です。これらの電子は電子機器に損傷を与え、宇宙船の奥深くまで侵入し、半導体や電気リレーに有害なエネルギー放出を引き起こすことがよくあります。アポロ計画がこれらの宇宙帯を介して人類を派遣したとき、以前の人類の飛行はフィールドを横断するのに十分なほど遠くまで行ったことがないので、NASAは単に何を期待するべきかわからなかった。しかし、宇宙飛行士は無傷で突進し、今日では、ヴァンアレンベルトは、シールドされていて内部で長時間過ごさない限り、生物に重大な危険をもたらすとは考えられていません。

しかし、それでもなお、明確な理解はありませんでした。 なぜ ベルトは電子機器にとって非常に危険でした—目に見えない力がこれらの荷電粒子をほぼ光速まで上昇させているように見えましたが、その力はどこから来たのですか?私たちは最終的に2つの競合する理論を開発しました。1つは加速エネルギーの源は外国であると述べ、もう1つはそれが局所的であると主張しました。私たちは粒子が主に太陽風の突風から来ることを知っていますが、粒子を後押しする私たちの空間領域に固有の何かがありますか?今週のジャーナル 理科 答えを発表しました。ヴァンアレンベルトを非常に危険にしているのは地球自身の磁場です。



原因は、電磁放射の適切な周波数を放出する低エネルギーの電子、この場合はスペクトルの無線部分にあると思われます。ハンドヘルドアンテナとヘッドフォンで検出できるほど強力なエネルギー源ですが、ファンアレンベルトの粒子に与えるエネルギーのレベルを考えると、それほど驚くべきことではありません。主任研究員のジェフリーリーブスは、テザーボールを打つことの効果を例に挙げています。最終的に、これらの電子テザーボールは相対論的な速度に近づきます。



ヴァンアレン放射線ベルト

何十年もの間、地球にはヴァンアレンベルトが2つしかないと考えられていましたが、ほんの数か月前にヴァンアレンプローブが 第三を発見、最初の2つよりはるかに遠い。それは一時的なものであることがわかり、最終的に強い太陽衝撃波によって吹き飛ばされました。それでも、グローバルコミュニケーションテクノロジーへの依存度が高まるにつれ、これらの空間帯を詳細に理解することがより重要になります。 GPS衛星から研究用望遠鏡まで、あらゆるものが電子機器を保護し、通常、電子機器に入るときにシャットダウンして、損傷の可能性を最小限に抑えます。



それでも、太陽嵐と局所的な地磁気現象がフィールドを劇的に膨らませることがあり、ほとんど警告なしで衛星の艦隊全体を飲み込むことがあります。科学者がこれらの宇宙分野がいかに不安定であるかを真に理解したのはつい最近のことです。現在、それらの変更は予測できないことがよくありますが、この画期的なことは、それを変えるのに役立つかもしれません。私たちの惑星の周りの空間の性質を理解することは、その行動を予測するために重要です。

興味深いことに、実際には 破壊 高電圧軌道ロングテザー(HiVOLT)と呼ばれるプログラムでヴァンアレンベルト。 5つの100 kmの長さの荷電テザーのこのシステムは、衛星から配備され、荷電粒子を磁気的に偏向させます。これにより、2か月の運用後、電子フラックスが今日のレベルのわずか1%になると予測されているため、驚くほど迅速に支払います。

とにかく、現在のペースで空の機械化を進めていきたいという希望がある場合は、ヴァンアレンベルトを理解する必要があります。



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