เข็มขัดรังสีชั้นในของโลกแสดงลวดลายลายม้าลายที่น่าสนใจจากผลการสำรวจล่าสุดจาก Van Allen Probes คู่ของนาซ่า ยิ่งไปกว่านั้นสาเหตุของการเปลื้องผ้าดูเหมือนจะเป็นการหมุนของโลกเอง - บางสิ่งที่เคยคิดว่าเป็นไปไม่ได้
“ …มันเป็นความถ่อมตนอย่างแท้จริงในฐานะนักทฤษฎีเพื่อดูว่าข้อมูลใหม่สามารถเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพได้เร็วเพียงใด”
- Aleksandr Ukhorskiy ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของ Johns Hopkins University
ดาวเคราะห์ของเราถูกล้อมรอบด้วยรังสีที่มีรูปทรงโดนัทขนาดใหญ่สองภูมิภาคเรียกว่าสายพานแวนอัลเลนหลังจากนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์เจมส์แวนอัลเลนซึ่งค้นพบการปรากฏตัวของพวกเขาในปี 2501 (แวนอัลเลนเสียชีวิตเมื่ออายุ 91 ในปี 2549) ขยายจากประมาณ 800 ถึง 13,000 กม. (500 ถึง 8,000 ไมล์) เหนือโลกมีอิเล็กตรอนและโปรตอนพลังงานสูงและมีความเสี่ยงต่อยานอวกาศและมนุษย์ทั้งสองควรเกิดขึ้นเพื่อใช้เวลาจำนวนมากภายในมัน
อ่านเพิ่มเติม: เข็มขัดรังสีดวงที่สามที่น่าประหลาดใจที่พบทั่วโลก
Van Allen Probes เปิดตัวบนเรือจรวด Atlas V จาก Cape Canaveral AFS ในเช้าวันที่ 30 สิงหาคม 2012 (เดิมชื่อ Radiation Belt Storm Probes) กำลังดำเนินภารกิจสองปีเพื่อสำรวจสายพานและค้นหาว่าพวกมันทำงานอย่างไรและ พัฒนาไปตามกาลเวลา
หนึ่งในเครื่องมือบนโพรบแบบคู่คือการทดสอบการแผ่รังสีของเข็มขัดรังสี (RBSPICE) ซึ่งตรวจพบลวดลายลายแบบถาวรในอนุภาคภายในแถบด้านใน ในขณะที่เคยคิดว่าโครงสร้างใด ๆ ภายในสายพานเป็นผลมาจากกิจกรรมแสงอาทิตย์ขอบคุณ RBSPICE ซึ่งขณะนี้ได้รับการพิจารณาแล้วว่าการหมุนของโลกและแกนแม่เหล็กเอียงเป็นสาเหตุ
“ มันเป็นเพราะพลังงานที่สูงอย่างไม่เคยมีมาก่อนและการแก้ปัญหาชั่วคราวของการทดลองอนุภาคพลังงานของเรา RBSPICE ซึ่งตอนนี้เราเข้าใจแล้วว่าอิเล็กตรอนในแถบถูกจัดอยู่ในรูปแบบของม้าลาย” อเล็กซานเดอร์ Ukhorskiy จาก Johns Hopkins ห้องปฏิบัติการ (APL) ในลอเรล, Md., ผู้ร่วมวิจัยใน RBSPICE และผู้เขียนหลักของบทความ “ นอกจากนี้การสร้างแบบจำลองของเราระบุการหมุนของโลกอย่างชัดเจนว่าเป็นกลไกในการสร้างรูปแบบเหล่านี้ มันเป็นความถ่อมใจอย่างแท้จริงในฐานะนักทฤษฎีเพื่อดูว่าข้อมูลใหม่สามารถเปลี่ยนความเข้าใจในคุณสมบัติทางกายภาพของเราได้อย่างรวดเร็วเพียงใด”
รูปแบบของการก่อตัวของรูปแบบลายนั้นเปรียบกับการดึงทอฟฟี่
“ ถ้าประชากรอิเลคตรอนของแถบด้านในถูกมองว่าเป็นของเหลวข้นหนืด” Ukhorskiy กล่าวว่า“ การแกว่งทั่วโลกเหล่านี้จะค่อยๆยืดตัวและพับของเหลวนั้นอย่างช้าๆคล้ายกับทอฟฟี่ที่ถูกยืดและพับในเครื่องเก็บลูกอม "
“ การค้นพบนี้บอกอะไรเราใหม่และสำคัญเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเอกภพ” Barry Mauk นักวิทยาศาสตร์โครงการที่ APL และผู้เขียนร่วมรายงาน “ ผลลัพธ์ใหม่เผยให้เห็นกลไกทางกายภาพขนาดใหญ่แบบใหม่ที่มีความสำคัญต่อสายพานรังสีของดาวเคราะห์ทั่วระบบสุริยะ เครื่องมือที่คล้ายกับ RBSPICE กำลังจะมาถึงจูปิเตอร์ในภารกิจจูโนของนาซ่าและเราจะมองหาการดำรงอยู่ของลวดลายลายม้าลายในเข็มขัดรังสีของจูปิเตอร์”
เข็มขัดแวนอัลเลนของจูปิเตอร์คล้ายกับโลกยกเว้น มาก ขนาดใหญ่; สนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสแข็งแกร่งกว่าโลกสิบเท่าและการแผ่รังสีในเข็มขัดของมันก็มีพลังมากกว่าหนึ่งล้านเท่า(ที่มา) จูโน่จะมาถึงดาวพฤหัสบดีในเดือนกรกฎาคม 2559 และใช้เวลาประมาณหนึ่งปีในการโคจรตรวจสอบบรรยากาศการตกแต่งภายในและสนามแม่เหล็ก
ขอบคุณ Probes Van Allen ตอนนี้ Juno มีคุณสมบัติอีกหนึ่งอย่างที่จะมองหาในเข็มขัดป้องกันรังสีของดาวพฤหัสบดี
“ มันน่าอัศจรรย์ที่สภาพแวดล้อมของโลกรวมถึงเข็มขัดรังสียังคงทำให้เราประหลาดใจแม้หลังจากที่เราศึกษาพวกมันมานานกว่า 50 ปีแล้ว ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโครงสร้างที่ซับซ้อนของสายพานและกระบวนการที่อยู่เบื้องหลังพฤติกรรมของสายพานนั้นยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องซึ่งทั้งหมดนี้นำไปสู่เป้าหมายในที่สุดในการจัดทำแบบจำลองสภาพอากาศในอวกาศที่แม่นยำ”
- Louis Lanzerotti ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ของสถาบันเทคโนโลยีแห่งนิวเจอร์ซีย์และผู้วิจัยหลักของ RBSPICE
การค้นพบของทีมได้รับการเผยแพร่ในวารสารฉบับวันที่ 20 มีนาคมธรรมชาติ.
Van Allen Probes เป็นภารกิจที่สองในโปรแกรม Living With a Star ของนาซ่าบริหารงานโดยศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดในเมืองกรีนเบลท์รัฐแมริแลนด์ โปรแกรมสำรวจแง่มุมของระบบดวงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อซึ่งมีผลกระทบโดยตรงต่อชีวิตและสังคม
ที่มา: ข่าวประชาสัมพันธ์ของ Van Allen Probes
