ภาพประกอบของศิลปินยานอวกาศของกระจุกดาว ESA ที่ลอยอยู่เหนือโลก เครดิตรูปภาพ: ESA คลิกเพื่อขยาย
ภารกิจกลุ่มของ ESA ได้เปิดเผยกลไกการสร้างใหม่ของ 'อิเล็กตรอนนักฆ่า' - อิเล็กตรอนที่มีพลังสูงซึ่งรับผิดชอบต่อการทำลายดาวเทียมและก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อนักบินอวกาศ
ในช่วงห้าปีที่ผ่านมาการค้นพบโดยกลุ่มยานอวกาศหลายภารกิจได้ปรับปรุงความรู้ของเราอย่างมีนัยสำคัญว่าที่ไหนและภายใต้เงื่อนไขใดที่อิเล็กตรอนนักฆ่าเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในสนามแม่เหล็กโลก
การตรวจวัดดาวเทียมในช่วงต้นของปี 1950 เผยให้เห็นการมีอยู่ของวงแหวนถาวรสองอันของอนุภาคพลังรอบโลก
มักจะเรียกว่า 'เข็มขัดรังสีของแวนอัลเลน' พวกเขาจะเต็มไปด้วยอนุภาคที่ติดอยู่ในสนามแม่เหล็กของโลก จากการสังเกตพบว่าสายพานชั้นในมีจำนวนประชากรของโปรตอนค่อนข้างคงที่ในขณะที่สายพานชั้นนอกนั้นส่วนใหญ่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนในปริมาณที่มากกว่า
อิเล็กตรอนชั้นนอกของสายพานบางตัวสามารถเร่งให้มีพลังงานสูงมากและเป็น 'อิเล็กตรอนนักฆ่า' เหล่านี้ที่สามารถเจาะเกราะหนาและสร้างความเสียหายกับอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ที่ไวต่อดาวเทียมได้ สภาพแวดล้อมการแผ่รังสีที่รุนแรงนี้ยังเป็นภัยคุกคามต่อนักบินอวกาศ
เป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามอธิบายว่าทำไมจำนวนของอนุภาคที่มีประจุภายในสายพานแตกต่างกันมาก ความก้าวหน้าครั้งสำคัญของเราเกิดขึ้นเมื่อมีพายุพายุหายากสองแห่งเกิดขึ้นเกือบจะย้อนหลังไปในเดือนตุลาคมและพฤศจิกายน 2546
ในช่วงที่เกิดพายุส่วนหนึ่งของเข็มขัดรังสีแวนอัลเลนถูกปล่อยออกมาจากอิเล็กตรอนแล้วกลับเข้าใกล้โลกมากขึ้นในภูมิภาคซึ่งมักจะคิดว่าปลอดภัยสำหรับดาวเทียม
เมื่อการแผ่รังสีกลับเนื้อกลับตัวพวกมันไม่ได้เพิ่มขึ้นตามทฤษฎีการเร่งความเร็วของอนุภาคที่เรียกว่า 'การกระจายตัวของรัศมี' ทฤษฎีการแพร่กระจายแบบเรเดียลปฏิบัติต่อเส้นสนามแม่เหล็กของโลกเหมือนกับวงยืดหยุ่น
หากวงดนตรีถูกถอนออกพวกเขาจะโยกเยก หากพวกมันโยกเยกในอัตราเดียวกับอนุภาคที่ลอยอยู่รอบโลกอนุภาคก็จะถูกผลักไปทั่วสนามแม่เหล็กและเร่งความเร็ว กระบวนการนี้ขับเคลื่อนด้วยกิจกรรมแสงอาทิตย์
แต่ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปและอเมริกันนำโดยดร. ริชาร์ดฮอร์นจากการสำรวจแอนตาร์กติกบริติชอ็อกซ์ฟอร์ดสหราชอาณาจักรใช้ข้อมูลจากกลุ่มและภาคพื้นดินในทวีปแอนตาร์กติกาเพื่อแสดงให้เห็นว่าคลื่นความถี่ต่ำมากสามารถเร่งอนุภาค
คลื่นเหล่านี้มีชื่อว่า "คอรัส" เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติในช่วงความถี่เสียง พวกเขาประกอบด้วยองค์ประกอบที่แยกจากกันในช่วงเวลาสั้น ๆ (น้อยกว่าหนึ่งวินาที) ที่เสียงเหมือนเสียงร้องของนกร้องเพลงตอนพระอาทิตย์ขึ้น คลื่นเหล่านี้เป็นหนึ่งในสนามแม่เหล็กที่รุนแรงที่สุด
จำนวน 'อิเล็กตรอนนักฆ่า' สามารถเพิ่มขึ้นได้หนึ่งพันตัวที่จุดสูงสุดของพายุแม่เหล็กและในวันต่อ ๆ ไป กิจกรรมสุริยะที่เข้มข้นสามารถผลักเข็มขัดรอบนอกเข้ามาใกล้โลกได้มากขึ้นดังนั้นจึงทำให้ดาวเทียมระดับความสูงต่ำลงสู่สภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่าที่พวกมันถูกออกแบบมา
ทฤษฎีการแพร่กระจายแบบเรเดียลยังคงใช้ได้ในสภาพธรณีฟิสิกส์บางประการ ก่อนการค้นพบนี้นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าการปล่อยคอรัสไม่ได้มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะพิจารณาการปฏิรูปของเข็มขัดรังสีด้านนอก สิ่งที่กลุ่มได้เปิดเผยคือในสภาพธรณีฟิสิกส์ที่รบกวนการปล่อยคายกคณะเพียงพอ
ต้องขอบคุณความสามารถในการตรวจวัดแบบหลายจุดที่ไม่ซ้ำใครของ Cluster ทำให้ขนาดของลักษณะเฉพาะของภูมิภาคของคอรัสเหล่านี้ได้รับการประเมินเป็นครั้งแรก
มิติทั่วไปนั้นพบว่ามีระยะทางไม่กี่ร้อยกิโลเมตรในแนวตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กของโลกและอีกสองสามพันกิโลเมตรในทิศทางที่ขนานกับสิ่งนี้
อย่างไรก็ตามมิติที่พบจนถึงขณะนี้ขึ้นอยู่กับกรณีศึกษา “ ภายใต้สภาพสนามแม่เหล็กที่ถูกรบกวนบริเวณแหล่งเสียงประสานจะก่อตัวเป็นวัตถุคล้ายปาเก็ตตี้ยาวและแคบ คำถามในขณะนี้คือเครื่องชั่งตั้งฉากที่ต่ำมากเหล่านี้เป็นคุณสมบัติทั่วไปของกลไกการขับร้องหรือเป็นเพียงกรณีพิเศษของการสำรวจที่ถูกวิเคราะห์ "Ondrej Santolik จากมหาวิทยาลัยชาร์ลส์ปรากสาธารณรัฐเช็กและผู้เขียนหลักของผลลัพธ์นี้
เนื่องจากเราเชื่อมั่นในเทคโนโลยีและการสื่อสารบนอวกาศที่เพิ่มขึ้นการทำความเข้าใจว่าภายใต้เงื่อนไขใดและที่ใดที่อิเล็กตรอนนักฆ่าเหล่านี้ถูกสร้างขึ้น
แหล่งดั้งเดิม: ESA Portal
