นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิส (UCLA) ได้ระบุแหล่งกำเนิดที่อยู่เบื้องหลัง "เสียงฟู่" ในชั้นบรรยากาศที่ให้พลังงานอนุภาคพลังงานสูงที่กระดอนไปรอบ ๆ ภายในแถบแวนอัลเลน นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากนี่เป็นการรอคอยมานานสำหรับคำตอบของที่มาของการปล่อยคลื่นวิทยุความถี่ต่ำนี้หลังจาก 40 ปีของการมองเราตอนนี้อาจมีคำตอบ
เข็มขัดแวนอัลเลนรอบโลกเป็นสถานที่ที่น่ากลัวสำหรับยานอวกาศและนักบินอวกาศ ครอบครองปริมาตร 200 กม. เหนือพื้นผิวและสามารถขยายได้ไกลถึงรัศมีโลกเจ็ดดวง (มากกว่า 44,000 กม.) ปริมาตรของอนุภาคที่มีพลังสูงเหล่านี้จะถูกดักจับโดยสนามแม่เหล็กของโลกทำให้อิเล็กตรอนและโปรตอนกระดอนไปมาในสนามแม่เหล็ก สายพานแวนอัลเลนเป็นตัวแปรและเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกิจกรรมแสงอาทิตย์ เมื่อลมสุริยะกระทบสนามแม่เหล็กของโลกอนุภาคลมสุริยะจะตกลงไปในบริเวณจุดยอดขั้วเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและสร้างแสงออโรร่าในแถบขั้วโลกเหนือและใต้ (Aurora Borealis และ Aurora Australis ตามลำดับ) อย่างไรก็ตามอนุภาคบางส่วนถูกป้อนเข้าสู่สนามแม่เหล็กและกลายเป็นติดอยู่ระหว่างผิวหนังของหัวหอม -ชอบ ชั้นของเส้นสนามแม่เหล็กและไม่สามารถหลบหนีได้
นี่คือสิ่งที่คาดเข็มขัดแวนอัลเลนและคาดว่าจำนวนของโปรตอนและอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้นและมีพลังมากขึ้นในช่วงพายุสุริยะ แม้ว่าเราจะรู้มากเกี่ยวกับภูมิภาคเหล่านี้ แต่ก็ไม่ค่อยมีใครรู้ว่าอิเล็กตรอนและโปรตอนที่ถูกดักจับนั้นมีพลังงานมากเพียงใดเพื่อให้พวกเขาสามารถเจาะตะกั่วได้ลึกถึง 1 มม. สิ่งนี้มีความหมายในการออกแบบที่ชัดเจนสำหรับดาวเทียมหลายพันดวงที่โคจรรอบโลกและก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างรุนแรงต่อนักบินอวกาศที่ต้องใช้เวลานานในอวกาศ
ในงานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ใน ธรรมชาติ วันนี้กลุ่มวิจัยของยูซีแอลเอเชื่อว่าพวกเขาได้ค้นพบต้นกำเนิดของ“ ฟู่” ในชั้นบรรยากาศ เสียงฟู่ดังกล่าวมีความถี่คลื่นวิทยุและได้รับการสังเกตตั้งแต่ภารกิจแรกสู่อวกาศในทศวรรษ 1960 คิดว่าเกิดจากการโต้ตอบของสนามแม่เหล็กในสนามแม่เหล็กเองหรือแม้กระทั่งจากการปล่อยของพายุฟ้าคะนองรุนแรงสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบนหลักฐานที่แน่ชัดสำหรับแหล่งที่มาของปรากฏการณ์ประหลาดนี้พิสูจน์ให้เห็นแล้วว่าเข้าใจยาก การวางแนวความคิดแบบคลาสสิกไว้ด้านหนึ่งงานของ Jacob Bortnik มุ่งเน้นไปที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงที่เรียกว่า "คอรัส" คลื่นนี้คิดว่าไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับสัญญาณวิทยุ แต่บอตนิกพิสูจน์ว่าคลื่นคอรัสซึ่งเดินทางหลายพันกิโลเมตรสามารถพัฒนาไปสู่เสียงฟู่ซึ่งเป็นลักษณะของเข็มขัดแวนอัลเลน
“ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่าคลื่นชนิดต่าง ๆ ที่เรียกว่าคอรัสสามารถแพร่กระจายเข้าไปใน plasmasphere จากระยะทางหลายหมื่นกิโลเมตรและกลายเป็นเสียงฟู่ แบบจำลองใหม่ของเรานั้นคำนึงถึงย่านความถี่ที่สังเกตเห็นของธรรมชาติที่ไม่ต่อเนื่องของมันความไม่สมมาตรของกลางวันและกลางคืนที่รุนแรงความสัมพันธ์กับกิจกรรมสุริยะและการกระจายของอวกาศ การเชื่อมต่อระหว่างคอรัสและเสียงฟู่นั้นน่าสนใจมากเพราะคอรัสนั้นเป็นเครื่องมือในการสร้างอิเล็กตรอนพลังงานสูงนอก plasmasphere ในขณะที่เสียงฟู่จะทำให้อิเล็กตรอนเหล่านี้ลดระดับเส้นศูนย์สูตรที่ต่ำลง.” – Jacob Bortnik
กลุ่มยูซีแอลเอไม่ได้ทำการวิจัยเสียงฟู่ของบรรยากาศ แต่กำลังทำงานกับคลื่นเสียงประสาน - ซึ่งโดยทั่วไปจะแพร่กระจายนอก plasmasphere - และตระหนักว่าพวกเขาสามารถพัฒนาเป็น "ฟู่" ซึ่งรับผิดชอบการเพิ่มพลังงานอนุภาคในสายพานแวนอัลเลน
การวิจัยครั้งนี้มีผลกระทบอย่างมากสำหรับการทำนายสภาพอากาศในอวกาศ เงื่อนไขของช่องว่างระหว่างดวงอาทิตย์และโลกนั้นมีความสำคัญมากเมื่อทำนายการเกิดพายุสุริยะ แต่ปฏิกิริยาของชั้นบรรยากาศบนโลกนั้นสำคัญมากเมื่อเข้าใจว่าอนุภาคที่สร้างความเสียหายนั้นมีพลังงานสูงเพียงใด
ที่มา: Physorg.com
