Физики разглядели «зебру» в околоземном радиационном поясе
Ученые установили, что электроны во внутреннем радиационном поясе Земли организованы в своеобразную структуру, напоминающую полоски зебры. Оказалось, что «зебра» возникает из-за вращения нашей планеты.
Результаты исследования, проведенного американскими физиками из Университета Джона Хопкинса, опубликованы в свежем выпуске журнала Nature.
Радиационные пояса Ван Аллена состоят из заряженных частиц, захваченных магнитным полем Земли. Известно, что такие газовые гиганты, как Сатурн и Юпитер, обладающие мощным магнитным полем, могут влиять на характер распределения частиц в своих радиационных поясах. Но магнитное поле Земли гораздо слабее и может изменять скорость частиц всего на 1-2 километра в секунду, тогда как сами они движутся со скоростью до 100 тысяч километров в секунду.
Поэтому долгое время считалось, что распределение частиц в поясах Ван Аллена зависит исключительно от состояния Солнца, которое является их основным источником. Однако авторы статьи доказали, что Земля всё-таки в состоянии сама «наводить порядок» в радиационных поясах. Наблюдая за внутренним поясом Ван Аллена с помощью спутника Van Allen Probes, ученые установили, что электроны в зависимости от своего энергетического состояния выстраиваются в нем в длинные полосы, следующие друг за другом.
«Зебра» на высоте до 13 тысяч километров наблюдается даже во время «штилей» на Солнце, когда солнечный ветер затихает. Это значит, что наше светило не имеет к «зебре» отношения. Ученые построили компьютерную модель и показали, что при вращении Земли вокруг своей оси ее магнитное поле может сжимать и растягивать потоки электронов, которые ведут себя подобно очень вязкой жидкости. В результате возникают «полосы», пронизывающие весь внутренний радиационный пояс.
Напомним, в прошлом году другие исследователи показали, что между внутренним и внешним поясами Ван Аллена существует еще один, который то появляется, то исчезает из-за штормов на Солнце.