شناسایی یک کمربند تابشی تازه پیرامون زمین

* کمربندهای تابشی زمین از نخستین یافته های عصر فضا بودند. ولی یافته ی تازه ای که خبرش در نشریه ساینس منتشر شد نشان می دهد که ما هنوز هم نادانسته های بسیاری درباره ی این کمربندها داریم.
در سال ۱۹۵۸ میلادی، دو نوار غول پیکر تابشی گرداگرد زمین شناسایی شدند که آن ها را به نام کمربندهای وان آلن نامیدند. در سال ۲۰۱۲، رصدهای کاوشگرهای وان آلن نشان داد که کمربند سومی هم گاه گاهی پدیدار می شود. در این عکس، تابش ها به رنگ زرد، و فضای میان آن ها به رنگ سبز نمایانده شده اند. تصویر بزرگ تر
کاوشگرهای دوقلوی وان آلن ناسا که همین ماه اوت گذشته به فضا پرتاب شدند، سومین کمربند تابشی به گرد زمین را هم شناسایی کردند. این کمربند پیش از این ناشناخته بود. [درباره ی این کاوشگرها پیشتر هم خوانده بودید: * «آهنگ زمین» را بشنوید]
هر دو کاوشگرهای همسان توفان کمربند تابشی
در یک مدار به گرد زمین می چرخند. این مدار
آن ها را از میان دو کمربند تابشی بیرونی و
درونی می گذراند. این مدارِ به شدت کشیده و
بیضی گون، از بلندای کمینه ی تقریبن ۶۰۰
کیلومتری تا بلندای بیشینه ی تقریبن ۳۷۰۰۰
کیلومتری تغییر می کند.منبع-تصویر بزرگ تر

نیکی فاکس، دانشمند جانشین پروژه ی وان آلن در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز در لورل مریلند می گوید: «کمربندهای تابشی زمین حتی ۵۵ سال پس از کشفشان، هنوز هم می توانند ما را شگفت زده کنند. ما گمان می بردیم این کمربندهای تابشی را شناخته ایم، ولی اینگونه نبود.»

در مشاهدات پیشین از کمربندهای وان آلن که پیشینه‌شان به دهه ی ۱۹۵۰ میلادی می رسد، وجود دو منطقه ی جداگانه و مشخص از تابش های به دام افتاده پیرامون سیاره ی زمین - به نام کمربندهای تابشی بیرونی و درونی - ثابت شده بود. حسگرهای ذرات که بر روی کاوشگرهای دوقلوی وان آلن نصب شده اند نیز به سرعت وجود یک کمربند تابشی سوم گذرا و ناپایدار را برای دانشمندان آشکار ساختند. دانشمندان این کمربند سوم را پیش از آن که یک موج شوک میان سیاره ای از سوی خورشید بیاید و آن را از بین ببرد، به مدت چهار هفته مورد مشاهده قرار دادند.

هر یک از دو کاوشگر وان آلن مجموعه ای یکسان از پنج رشته دستگاه بر روی خود دارند که به دانشمندان اجازه می دهد درباره ی این کمربندها با جزییاتی بی سابقه به گردآوری داده بپردازند. داده ی کلیدی که به این کشف انجامید به کمک دستگاه تلسکوپ نسبیتی الکترون پروتون (REPT) به دست آمد. این دستگاه بخشی از رشته افزار ذرات پرانرژی، ساختار و ترکیب، و پلاسمای گرمایی (ECT) کاوشگرها بود.

دانیل بیکر، نویسنده ی اصلی این پژوهش و سرپرست دستگاه REPT در آزمایشگاه فیزیک جوی و فضایی (LASP) در دانشگاه بولدر کلرادو می گوید: «این نخستین بار است که ما چنین دستگاه های با وضوح بالایی برای نگاه کردن در زمان، فضا، و انرژی را یک جا و با هم در کمربند بیرونی داریم. ما پیش از این، کمربند تابشی بیرونی را همچون یک تک عنصر تار و ناشفاف می دیدیم. هنگامی که دستگاه REPT را تنها دور روز پس از پرتاب کاوشگرها روشن کردیم، به روشنی کمربند تازه را با شکافی که بین آن و کمربند بیرونی بود دیدیم.»
در ۳۱ اوت ۲۰۱۲، یک زبانه ی غول آسا روی خورشید فوران کرد و ذرات و موج شوک را با هم به فضا گسیلید که تا نزدیک زمین آمدند. احتمالن این رویداد یکی از دلیل های پیدایش کمربند تابشی سوم پیرامون زمین در چند روز بعد بود. این پدیده (شکل گیری کمربند سوم) برای نخستین بار توسط کاوشگرهای وان آلن که تازه به فضا پرتاب شده بودند دیده شد. این تصویر همان زبانه پیش از فوران است که توسط رصدخانه ی دینامیک خورشیدی ناسا (SDO) ثبت شد. درباره ی آن اینجا خوانده بودید: "انفجار باشکوه روی خورشید". تصویر بزرگ تر
در دهه ی ۱۹۵۰، هنگامی که کمربندهای تابشی کشف شدند، این کمربندها اثر اندکی روی مردم عادی داشتند. ولی در جامعه‌ی کنونی با فناوری بالا، کمربندهای تابشی نقشی مهم و بنیادین دارند. صدها ماهواره که برای همه چیز، از پیش بینی وضع هوا گرفته تا GPS و تلویزیون به کار می روند، معمولن با این کمربندها در تماسند و خود را در معرض ذرات پرانرژی‌ای قرار می دهند که می توانند به پنل های خورشیدی و سامانه های الکترونیکی حس‌مند مدار کوتاهشان آسیب برساند.
معمولن تنها دو کمربند وان آلن پر از ذرات
باردار در مغناطکره ی زمین وجود دارد
(تصویر بالایی). ولی در سپتامبر ۲۰۱۲،
حسگرهای کاوشگرهای ناسا کمربند سومی
را هم ثبت کردند (تصویر پایینی).
این ویدیو را ببینید.

در زمان توفان های زمین-مغناطیسی (ژئومغناطیسی)، هنگامی که این کمربندها در اثر فعالیت های خورشیدی گسترده تر می شوند، کل ناوگان ها ی ماهواره ای می توانند در آن ها فرو رفته و فناوری های زیربنایی و بنیادی زندگی روزانه ی ساکنان زمین را به خطر بیاندازند. کاوشگرهای وان آلن نشانی سرراست جایی که این دردسرها را بر سر زمین می بارد به ما نشان می دهند.

جان گرانسفلد، عضو علمی هیات مدیره ی ناسا در واشنگتن دی سی می گوید: «توانمندی ها و پیشرفت های بسیار نوین در فناوری کاوشگرهای دوقلوی وان آلن به دانشمندان اجازه می دهد با دقت و جزییاتی بی سابقه چگونگی انباشته شدن ذرات باردار در کمربندهای تابشی، چرایی تغییرات آن ها، و شیوه ی تاثیرگذاری آن ها بر لایه های بالایی جو زمین را ببینند.»

ویدیوی زیر از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناساست و به واکاوی کشف کمربند تابشی تازه می پردازد. دریافت ویدیو به بزرگی ۵ مگابایت:
واژه نامه:
Earth - radiation belts - Space Age - Science - NASA - Van Allen Probes - Nicky Fox - Van Allen belts - planet - inner and outer radiation belts - Particle sensors - shock wave - sun - Relativistic Electron Proton Telescope - REPT - Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma Suite - ECT - Daniel Baker - Laboratory for Atmospheric and Space Physics - LASP - GPS - solar panel - short-circuit - geomagnetic storm - solar activity - satellite - charged particle - John Grunsfeld - prominence -  Goddard Space Flight Center - Radiation Belt Storm Probes - altitude

منبع: nasa

2 دیدگاه شما:

دیتا سنتر

دوباره جای مطرح شدن این سوال است که با وجود این کمربندها، آیا واقعاْ بشر به ماه رفته و بازگشته است؟

یک ستاره در هفت آسمان

در این مورد پاسخ های قاطعی وجود داره
نخست این که حتی خود دکتر جیمز وان آلن هم خطرزا بودن این کمربندها برای فضانوردان رو رد کرد.
دوم این که فضانوردان تنها حدود ۴ ساعت از زمان سفرشون رو در این کمربندها گذروندند که در همین چهار ساعت هم بدنه ی آلومینیومی فضاپیما مثل سپر ازشون محافظت می کرد.
سوم برنامه ی این ماموریت به گونه ای بود که از نازک ترین بخش کمربندها بگذرند.
پنجم تمام تابشی که فضانوردان در زمان گذشتن از کمربند شدیدتر دورنی دریافت کردند، هم ارز تابشی بود که کارگران یک ینیروگاه هسته ای در یک سال دریافت می کنند.
ششم، دقیقن همین تابش ها ثابت کننده ی سفر فضانوردان بود. چون بیشتر این فضانوردان، بعدها کمی عارضه ی آب مروارید نشون دادند که دلیلش همین تابش ها در طول چندین بار گذشتن از کمربندها بوده.

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه