iPon Cikkek

Rejtélyes pajzs öleli körül a Földet

Dátum | 2014. 11. 30.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Széles körben ismert tény, hogy a bolygónkat körülvevő ózonréteg kulcsszerepet játszik a Nap ultraibolya sugarai elleni védelemben. Ha ez a védőréteg nem létezne, az erős sugárzás miatt a földi felszín valószínűleg éppolyan viharvert és élettelen lenne, mint a Mars tájai. Az ózonréteg azonban szerencsénkre nem az egyetlen tagja a Földet körülölelő összetett védőpajzsnak, mivel nem az ultraibolya sugarak jelentik az egyedüli veszélyforrást az általunk ismert életformákra. Az ózonrétegen túl egy összetett gyűrűrendszer található, amelynek elemeit a bolygó mágneses tere tartja a helyükön. A Van Allen sugárzási övezetet nagyenergiájú töltött részecskék építik fel, és a régió gyakorlatilag megakadályozza, hogy a leggyorsabb, legnagyobb energiájú elektronok elérjék a földi felszínt. A NASA Van Allen-szondáinak legújabb eredményei szerint a sugárzási övek szinte teljesen átjárhatatlan akadályt jelentenek a leggyorsabb elektronok számára. A szakértők a 20. század eleje óta feltételezték, hogy a földi magnetoszféra töltött részecskéket ejthet csapdába, és ezek valószínűsíthetően egy összetett struktúrát alkothatnak a bolygó körül. A Van Allen-övek tényleges felfedezésére azonban csak 1958-ban, az Explorer–1 és az Explorer–3 műholdak felbocsátása után került sor. Az Egyesült Államok elsőként űrbe jutó műholdjait James Van Allen, az Iowai Egyetem fizikusa tervezte, aki ragaszkodott ahhoz, hogy egy-egy Geiger–Müller-számláló is helyet kapjon a fedélzeti műszerek közt, így az űreszközök adatokat tudtak gyűjteni a bolygónkat körülvevő sugárzási zónákról.
A Van Allen-övek részletesebb feltérképezését az Explorer−4, a Pioneer−3 és a Luna−1 küldetések során végezték el 1958−1959-ben. Az övezettel kapcsolatos eddigi legalaposabb vizsgálat két évvel ezelőtt, 2012 augusztusában vette kezdetét, amikor a NASA kutatói két űrszondát küldtek fel a régió tanulmányozására. Az űreszközök megfigyelései alapján a Van Allen-övek dinamikus változásokon mennek át, vagyis a naptevékenység aktuális mértékétől függően megduzzadnak vagy elvékonyodnak. Ennek eredményeként időnként olyan vastaggá válnak, hogy az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdakat is elérik, saját gyilkos sugárzásukkal károsítva azok elektronikus rendszereit. A sugárzási övezet két nagyjából állandó és egy időszakos övből áll, időnként azonban az övek annyira megduzzadnak, hogy teljesen összeolvadnak. A belső öv 644 kilométerre kezdődik a felszíntől és általában 10 ezer kilométeres magasságnál fejeződik be, a külső öv pedig 13 500−58 ezer kilométer között húzódik. Ami a belső övet illeti, azt nagyrészt 100 MeV-ot elérő energiájú protonok, kisebb részben pedig pár száz KeV-os elektronok alkotják. A külső övet 0,1−1 MeV energiájú elektronok, protonok és más ionok építik fel, amelyek valószínűsíthetően több eltérő forrásból (a napszélből és távolabbi eredetű kozmikus sugárzásból) származnak. A tavalyi évben fedezték fel a Van Allen-szondák adatait elemző kutatók, hogy nagyobb napkitörések, koronakidobódások idején egy harmadik öv is létrejöhet bolygónk körül. A jelenleg rendelkezésre álló információk alapján az időszakos öv a külső övből válik le, és 4−7 MeV energiájú elektronok alkotják. Akár egy teljes hónapig is fennmaradhat, mielőtt lassan visszaolvadna a külső övbe. Míg a belső öv meglehetősen stabil képet mutat, bár alsó határa időnként 200 kilométeres magasságig is lesüllyedhet, az övezet külső része jóval kaotikusabb hely. A külső övben néhány perc vagy óra elég ahhoz, hogy a benne található töltött részecskék eredeti sebességük többszörösére, közel fénysebességre gyorsuljanak, maga a zóna pedig ennek következtében akár megszokott vastagságának százszorosára is felduzzadhat. Bár a gyorsulási események pontos okát egyelőre senki sem tudja, annyi bizonyosnak tűnik, hogy valamiféle kapcsolatban vannak a Nap tevékenységével, és azzal, ahogy a napszél a Föld mágneses terével interakcióba lép.
A külső öv eddigi legnagyobb érdekessége azonban nem ez, hanem az a nemrég felfedezett tény, hogy belső határvonala meglepően éles, ráadásul ezt a határt a jelek szerint az 5 MeV-nál nagyobb energiájú elektronok normál körülmények között nem képesek átlépni. „A legmagasabb energiájú elektronok bizonyos távolságnál jobban egyszerűen nem tudják megközelíteni a Földet” – mondja Shri Kanekal, a Van Allen-szondákat irányító csapat vezetőhelyettese. „Ez tökéletesen új, és teljesen váratlan információt jelent számunkra.” „Olyan mintha ezek az elektronok egy láthatatlan falba rohannának bele” – mondja Daniel Baker, a Coloradói Egyetem légköri és űrfizikai laboratóriumának igazgatója, a kutatás vezetője. „Egy kicsit hasonlít a dolog a Star Trekben használt, erőterek révén létrehozott pajzsokra.” A kutatócsoport eredetileg úgy hitte, hogy a legnagyobb energiájú elektronok a felső légkör molekuláival történő interakciókban tűnnek el, az új eredmények alapján azonban úgy fest, hogy a részecskék nem jutnak el eddig a rétegig, mivel a külső Van Allen-öv megállítja őket. A szakértők a határvonal felfedezését követően annak kialakulási okát kezdték vizsgálni. Annyi hamar világossá vált, hogy az éles határ nem köthető semmiféle emberi tevékenységhez, de ami sokkal meglepőbb, annak sem találták nyomát, hogy a Föld mágneses tere lenne a felelős annak kialakulásáért. Egyelőre az tűnik a legvalószínűbb magyarázatnak, hogy valamiféle részecskék közti interakció áll a háttérben.
A Van Allen-öveken túl más részecskékben gazdag struktúrák is léteznek bolygónk körül. A 950 kilométeres magasságban kezdődő plazmaszféra hideg, nagyjából 1 eV-os hidrogénből, héliumból és oxigénből áll. A plazma minden köbcentimétere több tízezer részecskét tartalmaz, így a plazmaszféra sűrűségéből adódóan gyakorlatilag együtt forog a Földdel. Külső határa belelóg a külső Van Allen-övbe, és enyhe szóródást vált ki abban, a beleütköző részecskék egy részét eltávolítva a sugárzási övezetből. Ez a hatás viszont önmagában nem tűnik elegendőnek ahhoz, hogy fenntartsa a szondák által megtapasztalt éles határvonalat. Van azonban a nagyenergiájú elektronoknak egy érdekes, nemrég detektált tulajdonságuk, amelynek következtében ez a gyenge határ is áthághatatlan akadálynak bizonyulhat számukra: a kérdéses elektronok nagy része nem a felszín felé tart, hanem óriási hurkokat ír le a Föld körül. A szondák mérései alapján az 5 MeV-nál nagyobb energiájú elektronok több hónap alatt is csak nagyon kicsivel kerülnek közelebb a felszínhez, vagyis sebességvektoruk Föld irányába mutató komponense olyan gyenge, hogy plazmaszféra határa elég lehet ahhoz, hogy megállítsa, és új irányba indítsa a részecskéket. Ez azt is megmagyarázhatja, hogyan kerülhetnek a különlegesen erős naptevékenység idején a külső öv elektronjai a két öv közti, többnyire üres régióba. A plazmaszféra határa ilyenkor is falat képez a külső Van Allen-öv belső oldalán, mondja Baker, de ha kellően erős a napszél, a Földet körülölelő plazma beljebb, a felszínhez közelebb húzódik. Ilyenkor a Nap felől beáramló részecsketömeg gyakorlatilag felszámolja a plazmaszféra külső rétegeit, beljebb tolva annak határát, így a Van Allen-öv nagyenergiájú elektronjai a szokásosnál nagyobb területen kalandozhatnak felettünk. Mindez egyelőre persze csak elmélet, és Baker összességében úgy gondolja, hogy bár a plazmaszféra határa nagy valószínűséggel szerepet játszik a rejtélyes pajzs létrejöttében, korántsem nyújt teljes magyarázatot annak kialakulására. Hogy biztos választ adhassunk a kérdésekre, tovább kell figyelnünk a régió viselkedését, amire a jelenleg is üzemelő Van Allen-szondák kiváló lehetőséget adnak, mondja a kutató.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

13. Zedas
2014.11.30. 10:29
"gyorsaságra gyorsuljanak" Jááááj
Inkább:
"eredeti sebességük többszörösére, közel fénysebességre gyorsuljanak"

"Ez azonban hatás önmagában nem tűnik elegendőnek ahhoz,"
Helyett:
"Ez a hatás viszont önmagában nem tűnik elegendőnek ahhoz,"

Amúgy a cikk nagyon jó, grat!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. Jools Zedas
2014.11.30. 10:42
Köszi, javítottam is.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. csabi02
2014.11.30. 15:02
"A kutatócsoport eredetileg úgy hitte, hogy a legnagyobb energiájú elektronok a felső légkör molekuláival történő interakciókban tűnnek el"

érdekes cikk!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. noPublicFG
2014.11.30. 19:42
Végig futott a hátamon a hideg. Mi minden történik a fejünk fölött és nem is tudunk róla...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. Philo
2014.11.30. 21:33
A legbelső éles határvonalat biztos Íti rokonai építették valami ősi civilizációnak, hogy a goaúldokat megvédjék a klingonoktól.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. sensorprim...
2014.11.30. 23:55
Egy újabb ok hogy mér nem fogunk soha kolonizálni.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2014.12.01. 10:51
Már miért lenne az? Ez csak egy változó a bolygó keresésben. Amúgy meg a technikai alapú kolonizációnál (pl. holdbázis) ez tök mind1
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. gumitamin
2014.12.01. 11:38
Ennyit arról hogy vannak UFO-k
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. tibour
2014.12.03. 02:05
Remélhetőleg ez segít megérteni a globális felmelegedés okait és nem fogják többé a tehenet fingjára fogni.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. alfoldi
2014.12.03. 17:33
Ezek szerint ezt az energiapajzsot valamiféle intelligencia irányítja, mert azt nekem senki ne mondja hogy véletlenszerűen jelenik meg, s a vastagságát is aszerint váltogatja ahogy az elektromágneses sugárzás gyengébben vagy erősebben éri a földet, ezért kérdezném, hogy kik alkották ezt az inteligens energiapajzsot, s mikor? Mert hivatalosan sem a földönkívüliek, sem az Isten nem léteznek. Vagy talán ez egy közvetett bizonyíték arra hogy mégis van valaki Amerika fölött is?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. DonJoe alfol...
2014.12.04. 16:00
Ezt a logikát követve mondták azt az emberek anno, hogy pl. a napot az istenek görgetik végig az égen. Elvégre biztos nem magától repked, nem igaz?

Félreértés ne essék, nem azt mondom, hogy nincsenek istenek vagy ufók, csak azt, hogy nem kell egyből rájuk kenni a dolgokat amiket nem értünk.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. realman alfol...
2014.12.08. 11:48
Mindd a 2 létezik bár a fk nem tudom de Istent igen.Nem hiszem hanem tudom,hogy van.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. nemethati realm...
2015.01.11. 18:14
aha...Superman? Batman?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!