Семестр_4_Лекция_26 (1001765), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Во внутреннем поясеприсутствуют также электроны с энергиямиот 20—40 кэв до 1 Мэв.Меридиональное сечение радиационного пояВнутренний пояс расположен вокругса Земли.Земли в экваториальных широтах. С внешнейL ∼ 1÷3 радиуса Земли - внутренняя частьстороны этот пояс ограничен оболочкой с L ~пояса;2 радиуса Земли, которая пересекается с поL ∼ 3,5-7 радиуса Земли - внешняя часть.верхностью Земли на геомагнитных широтах~ 45°. Ближе всего к поверхности Земли (на10Семестр 4.

Лекция 26.высоты до 200-300 км) внутренний пояс подходит вблизи Бразильской магнитной аномалии, гдеполе сильно ослаблено; над географическим экватором нижняя граница внутреннего пояса отстоит от Земли примерно на 600 км над Америкой и до 1600 км над Австралией. На нижнейгранице внутреннего пояса частицы, испытывая частые столкновения с и молекулами атмосферных газов, теряют свою энергию, рассеиваются и «поглощаются» атмосферой.Для внешнего радиационного пояса Земли характерны электроны с энергиями 40-100 кэв.Среднее время «жизни» частиц внешнего радиационного пояса Земли составляет 105-107 сек. Впериоды повышенной солнечной активности во внешнем поясе присутствуют также электроныбольших энергий (до 1 Мэв и выше).Пояс протонов малых энергий (Ep ~ 0,03—10 Мэв) простирается от L ~ 1,5 радиуса Землидо L ~ 7—8 радиусов Земли.

Зона квазизахвата, или авроральной радиации, расположена завнешним поясом, она имеет сложную пространственную структуру, обусловленную деформацией солнечным ветром (потоком заряженных частиц от Солнца). Основной составляющейчастиц зоны квазизахвата являются электроны и протоны с энергиями E < 100 кэв. Внешнийпояс и пояс протонов малых энергий ближе всего (до высоты 200-300 км) подходит к Земле наширотах 50—60°. На широты выше 60° проецируется зона квазизахвата, совпадающая с областью максимальной частоты появления полярных сияний. В некоторые периоды отмечается существование узких поясов электронов высоких энергий (Ee ~ 5 Мэв) на оболочках с L ~ 2,5—3,0радиуса ЗемлиРадиационные пояса испытывают различные временные вариации: расположенный ближе к Земле и более стабильный внутренний пояс - незначительные, внешний пояс - наиболеечастые и сильные.

Для внутреннего радиационного пояса Земли характерны небольшие вариа-ции в течение 11-летнего цикла солнечной активности. Внешний пояс заметно меняет свои границы и структуру даже при незначительных возмущениях Пояс протонов малых энергий занимает в этом смысле промежуточное положение. Особенно сильные вариации радиационныепояса Земли претерпевают во время магнитных бурь. Сначала во внешнем поясе резко возрастает плотность потока частиц малых энергий и в то же время теряется заметная доля частицбольших энергий. Затем происходит захват и ускорение новых частиц, в результате которых впоясах появляются потоки частиц на расстояниях обычно более близких к Земле, чем в спокойных условиях.

После фазы сжатия происходит медленное, постепенное возвращение радиационных поясов Земли к исходному состоянию. В периоды высокой солнечной активности бурипроисходят очень часто, так что эффекты от отдельных бурь накладываются друг на друга, и11Семестр 4. Лекция 26.максимум внешнего пояса в эти периоды располагается ближе к Земле, чем в периоды минимума солнечной активности.Высыпание частиц из ловушки, в особенности из зоны квазизахвата (авроральной радиации), приводит к усилению ионизации ионосферы, а интенсивное высыпание - к полярным сияниям. Во время бурь происходит как накачка частиц в радиационный пояс Земли, так и сброс ихв атмосферу Земли. Полярные сияния длятся все время, пока идут эти процессы, - иногда суткии более.Радиационные пояса Земли могут быть созданы также искусственным образом. Например, при взрыве ядерного устройства на больших высотах; при инжекции искусственно ускоренных частиц, например с помощью ускорителя на борту спутника; при распылении в околоземном пространстве радиоактивных веществ, продукты распада которых будут захвачены полем.

Создание искусственных поясов при взрыве ядерных устройств было осуществлено в 1958и в 1962 годах. Так, после американского ядерного взрыва (9 июля 1962) во внутренний поясбыло инжектировано около 1025 электронов с энергией ~ 1 МэВ, что на два-три порядка превысило интенсивность потока электронов естественного происхождения. Остатки этих электроновнаблюдались в поясах в течение почти 10-летнего периода.Радиационные пояса Земли представляют собой серьезную опасность при длительныхполетах в околоземном пространстве. Потоки протонов малых энергий могут вывести из строясолнечные батареи и вызвать помутнение тонких оптических покрытий.

Длительное пребывание во внутреннем поясе может привести к лучевому поражению живых организмов внутрикосмического корабля под воздействием протонов высоких энергий.Радиационные пояса планетБлагодаря наличию сильного магнитного поля, планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Урани Нептун) также обладают сильными радиационными поясами, напоминающими внешний радиационный пояс Земли.12.

Характеристики

Список файлов лекций