„Podnieś tarcze!”. Może to być okrzyk bojowy w hicie Star Trek, ale według naukowców zajmujących się kosmosem, Ziemia ma własną wbudowaną niewidzialną tarczę dla śmiercionośnych elektronów, która tworzy strefę ochronną na wysokościach orbitalnych.
Wiadomo, że cząstki wysokiej energii, w tym elektrony i protony, obracają się wokół naszej planety z prędkościami relatywistycznymi. Na przykład wysokoenergetyczne elektrony poruszają się z prędkością około 100 000 kilometrów na sekundę. Cząstki te, które znajdują się w dwóch strefach powyżej atmosfery ziemskiej, powodują uszkodzenia satelitów, a także stanowią zagrożenie dla astronautów, którzy zamierzają opuścić orbitę Ziemi.
Van Allen - człowiek, który odsłonił słynne pasy Van Allena
Te słynne pasy Van Allena, odkryte w 1958 roku przez Jamesa Van Allena i jego zespół z University of Iowa, składające się z pasa wewnętrznego i pasa zewnętrznego, rozciągały się 25 000 km ponad ziemską atmosferę. W 2013 roku Daniel Baker z University of Colorado, Boulder, wykorzystał dane uzyskane przez sondy Van Alenna NASA do wykrycia trzeciego pasa między klasycznymi pasami wewnętrznymi i zewnętrznymi. Satelity Van Allen nadal obracają się wokół Ziemi, dając nam bezprecedensowy widok na ten dynamiczny i fascynujący obszar. Teraz, według nowych badań opublikowanych w Nature, 27 listopada, Baker i jego współpracownicy odkryli anomalie na wewnętrznej krawędzi tych pasów. Zauważyli niewidzialną barierę, która blokuje wysokoenergetyczne elektrony przed kontaktem z naszą atmosferą.
„To tak, jakby umieścić te elektrony w szklanym słoju w kosmosie” - powiedział Baker w komunikacie prasowym. „Coś w rodzaju tarczy stworzonej przez pola sił w filmie Star Trek, który był używany do odpychania obcych broni, widzimy wysoko nad ziemską atmosferą, która blokuje te elektrony. To bardzo tajemnicze zjawisko”.
Plasmasphere of Earth
Tak jak pasy Van Allena są umieszczone między magnetycznymi warstwami magnetosfery Ziemi, zespół Baker sugeruje, że musi istnieć bariera magnetyczna, która działa jak tarcza. Ale, co dziwne, wydaje się, że tak nie jest. Być może istnieje warstwa rozpraszających elektronów, która tworzy granice? Ale ta hipoteza nie jest zgodna z obserwacjami.
„Natura nie toleruje silnych gradientów i generalnie znajduje sposoby na ich wygładzenie, więc spodziewamy się, że niektóre z relatywistycznych elektronów będą się poruszać do wewnątrz, a niektóre na zewnątrz”, powiedział Baker. „Nie jest to oczywiste, ponieważ powolne, stopniowe procesy, które muszą być zaangażowane w ruchy tych cząstek, nie mogą stworzyć tak wyraźnej granicy w przestrzeni”. Obecnie naukowcy skupiają się na zimnej chmurze naładowanego elektrycznie gazu, który, jak wiecie, otacza Ziemię, począwszy od wysokości 600 mil. Ta chmura, znana jako plazmasfera, rozprzestrzenia się tysiące mil w pasie Van Allena i może katastrofalnie oddziaływać z cząstkami o wysokiej energii, blokując im tym samym wejście do naszej atmosfery. Wysokoenergetyczne elektrony zostaną zatrzymane podczas podróży na czystej granicy 7200 mil. Krótko mówiąc, ta plazmasfera może być tarczą Star Trek dla naszej planety.
