اخبار دانشگاهی کشور / فیزیک 10 امرداد 1392 - 01 August 2013
کشف شتاب دهنده ی ذرات در قلب کمربند تشعشعی زمین
پژوهشگران ناسا می گویند در کمربندهای پرتویی ون آلن در مدار زمین، یک شتابگر ذرات عظیم و طبیعی وجود دارد. این ذرات باردار بخشی از کمربندهای وان آلن هستند که شامل دو حلقه متحد‌المرکز در اطراف زمین بوده و توسط یک میدان مغناطیسی در جای خود نگهداشته شده‌اند.
نتایج ماموریت کاوشگر ون آلن ناسا، نشان می دهد این انرژی شتابی در خود کمربند هاست، یعنی زمانی که تغییرات محلی در سطح انرژی موجب می شود ذرات با سرعتی که معادل ۹۹ درصد سرعت نور است به درون کمربندها کشیده شوند.
دانشمندان علوم فضایی بر این عقیده اند که دانستن موقعیت این شتابگر درون دو کمربند ون آلن، به بهبود پیش بینی آب و هوای فضایی کمک می کند چرا که تغییرات در پرتو این کمربرندها می تواند برای ماهواره های نزدیک زمین خطر آفرین باشد. اغلب ماهواره های زمین یا پایین تر از کمربند ون الن و یا خارج از آن به دور زمین می گردند اما برخی از ماهواره ها از جمله ماهواره GPS باید بین دو کمربند قرار بگیرد.
مشاهدات اخیر توسط دو کاوشگر ون آلن ناسا نشان می دهد که ذرات در کمربندهای تشعشعی اطراف زمین با یک ضربه محلی و با کمک انرژی شتاب دهنده گی، چگونه به سرعت ۹۹ درصد سرعت نور می رسند.
“جوف ریوز” پژوهشگر ارشد این تحقیقات از آزمایشگاه ملی لس آلاموس گفت: تا دهه ۱۹۹۰ فکر می کردیم کمربند های ون آلن رفتار معقول داشته و تغییراتشان اندک است. با اندازه گیری های بیشتر و بیشتر دریافتیم این کمربندها به سرعت و به طور غیرقابل پیش بینی تغییر می کنند. اساسا آنها هرگز روی آرامش را ندیده و دائما در حال تغییر هستند.
در اوت ۲۰۱۲ ناسا دو کاوشگر ون آلن را به فضا ارسال کرد که می‌توانند به طور همزمان کمربندها را از زوایای مختلف بررسی کنند. در پی یک طوفان خورشیدی که الکترون‌های کمربند را دور کرد، این کاوشگرها یک جهش هزار برابر الکترون را در یک دوره ۱۲ ساعته ثبت کردند. به باور دانشمندان این امر ثابت می‌کند که الکترونها باید از درون کمربند تولید شده و در طول زمان در آن جمع نمی‌شود.
ظرفیت های جدید و پیشرفت های فناوری در کاوشگر ون آلن به دانشمندان کمک کرده است تا جزئیات غیرمنتظره ای از چگونه تراکم کمربند ون آلن با ذرات باردار آن ارائه کرده و چشم اندازی در مورد اینکه چه چیزی موجب تغییر این کمربند شده و همچنین چگونگی تاثیر این فرایندها بر لایه های بالایی جو زمین به دست آوردند. این پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است.
منبع : انجمن فیزیکدانان(هوپا)
