دایرة المعارف دانش‌بنیان‌ها ۱۰۳؛
کمربندهای تشعشعی زمین چگونه توفان عظیم خورشیدی را خنثی می‌کنند + ویدئو
یکی از دلایلی که ما جانداران می‌توانند روی کره زمین زندگی کنیم، وجود جو مناسب و همچنین ذرات باردار جوی است که مانع ورود تشعشعات مضر مخصوصا تشعشعات حاصل از توفان‌های خورشیدی به زمین می‌شوند. دانشمندان به تازگی نقش «کمربندهای وان آلن» را در این زمینه شناسایی کرده‌اند که چگونه این توفان‌ها را خنثی می‌کنند.
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از NewsAtlas، دانشمندان هنوز هم از «کمربندهای تشعشعی وان آلن» مطالب جدید یاد می‌گیرند. این کمربندها که نخستین بار در دهه 1950 کشف شدند، حلقه‌های عظیم، دونات‌شکلی از ذرات بارداری هستند که سیارات مغناطیسی مثل زمین را دور می‌زنند. این کمربندها حاوی اشکال خطرناک و مختلف تشعشعاتی هستند که ذرات کیهانی مضری را که به سوی زمین می‌تابند، جذب می‌کنند.
پرتوهای جذب‌شده توسط این حلقه برای موجودات زنده مرگ‌بار است و به عبارت دیگر در صورت نبود این کمربندها هرگز در زمین حیات پدیدار نمی‌شد. هر ماهواره‌ای که در کمربند وان آلن قرار گیرد وسط ذرات باردار از بین می‌رود. از همین رو، سه ناحیه امن برای قرار گرفتن ماهواره‌ها ایجاد می‌شود: بین زمین و کمربند تحتانی وان آلن مدار پایین (LEO)، بین کمربند تحتانی و فوقانی مدار متوسط (MEO) و بین کمربند فوقانی تا فاصله ۳۵ هزار کیلومتری زمین، زمین ثابت (GEO).
از آنجا که دنیای امروزی ما وابستگی شدیدی به فناوری ماهواره دارد؛ درک نحوه کار کردن این کمربندها امری بسیار ضروری و حیاتی است. به همین دلیل هم هست که ناسا در ماه اوت 2012 دو کاوشگر «وان آلن» را به مدار زمین فرستاد تا اطلاعات کافی در مورد این کمربندها به دست آورد.
تاثیرات شوک‌های بین‌سیاره‌ای تمایل به تمرکز روی مناطق خاص دارند. اگر فضانورد یا فضاپیما در جای درستی نباشند، این شوک‌های بین‌سیاره‌ای در آن، آنها را از بین خواهد برد. اما خوشبختانه در زمان توفان مهیب خورشیدی ماه مارس 2015، کاوشگر وان آلن در جای درستی قرار داشت و صدمه‌ای ندید.
زمانی که موج شوک به قسمت بیرونی کمربند تشعشعی ضربه می‌زند، کاوشگر وان آلن به یکباره پالس شدیدی از الکترون‌هایی را ثبت کرد که با سرعت‌های شدید در حال حرکت بودند؛ تا حدی که سرعت آنها به سرعت نور بسیار نزدیک شده بود. این پالس الکترون‌ها عمر بسیار کوتاهی داشت و انرژی آنها در عرض چند دقیقه به صفر رسید. اما این الکترون‌ها در پشت یک محیط دینامیکی در کنار کمربندهای وان آلن قرار گرفتند؛ در حالی که امواج الکترومغناطیسی آنها چند روز دوام داشت. پنج روز بعد، یعنی بعد از اینکه اثرات توفان خورشیدی از بین رفت، کاوشگرها افزایش تعداد الکترون‌های جریان‌داری را حتی در سطوح بالاتر ثبت کردند.
این افزایش عظیم الکترون‌ها زمانی که توفان خورشیدی در راه است، با سرعت بسیار شدیدی حرکت می‌کنند و جریانات و تشعشعات مضر آن را به راحتی از کار می‌اندازند و خنثی می‌کنند.
به گقته شری کانه‌کال، یکی از دانشمندانی که در پروژه کاوشگرهای وان آلن کار می‌کنند، جریان شدید و یکباره الکترون‌هایی که به محیط تزریق شده‌اند، از محیط خارجی «مغناطیس کره» (منطقه مغناطیسی پیرامون یک جرم فضایی) وارد کمربند تشعشعی می‌شود و در این فرآیند، الکترون‌ها انرژی بیشتری جذب می‌کنند. از همین روست که تشعشعات توفان‌های خورشیدی وارد جو زمین نمی‌شود.
مترجم: نسترن صائبی
انتهای پیام/
