Детская энциклопедия

Меню сайта











Магнитное поле Земли и пояса радиации

Крупнейшим научным результатом, полу­ченным с помощью искусственных спутников Земли, ученые считают открытие околоземных поясов радиации, процесс образования кото­рых тесно связан с магнитным полем Земли и таинственными космическими лучами.

Космические лучи образуются в недрах нашей звездной системы — Галактики. Срав­нительно небольшое количество их излучается Солнцем. Приходящие на Землю со всех сторон космические лучи почти не доходят до земной поверхности. Встречаясь с атомами газов, вхо­дящих в состав земной атмосферы, они разби­вают эти атомы и дают начало целому рою вторичных частиц, которые и достигают зем­ной поверхности. Лишь частицы очень больших энергий способны пробить атмосферу, поэтому только их можно фиксировать и изучать непо­средственно на Земле.

Однако по таким наблюдениям нельзя судить об интенсивности первичных кос­мических лучей, идущих из космоса и не под­вергшихся взаимодействию с атмосферой. Сре­ди частиц, имеющихся на высотах до 100 км, лишь ничтожная часть пришла непосредст­венно из космоса, а большинство (около 99,9%) представляет собой вторичное излучение.

Но не только атмосфера защищает нас от космических частиц. На заряженные частицы космических лучей сильное воздействие ока­зывает магнитное поле Земли. Слабые частицы отклоняются к геомагнитным полюсам. Экватори­альных районов достигают только наиболее быстрые частицы. Механизм взаимодействия магнитного поля Земли и заряженных частиц известен давно. Под действием магнитного поля частица начинает двигаться вдоль силовых линий поля, в то же время как бы навиваясь на них. По мере приближения к полюсу силовые линии сгуща­ются и замедляют движение частицы вплоть до полной остановки ее. После этого начинается такое же движение в обратном направлении. И так снова и снова — заряженная частица попадает в ловушку.

В начале космических исследований задача изучения этих «пленников» магнитного поля не ставилась. Но измерения, проведенные со­ветскими и американскими учеными для изу­чения космических лучей на первых же спут­никах, неожиданно показали существование областей с повышенной интенсивностью излу­чения — счетчики космических лучей отметили резкое возрастание количества частиц высо­ких энергий. Это позволило предположить, что магнитное поле Земли является как бы ловуш­кой для вторичных космических лучей. Оно не только отклоняет их, но и удерживает около Земли, накапливает и создает повышенную кос­мическую радиацию.

Окончательно подтвердили эти факты и уточ­нили строение области радиации полеты пер­вой советской космической ракеты «Луна-1» и американской ракеты «Пионер-III». Обе ра­кеты осуществили вертикальный «разрез» око­лоземного пространства. Пройдя сквозь весь пояс радиации, который оказался состоящим из двух зон, они позволили провести много­численные измерения и составить более пол­ное представление о строении этого пояса. Оказалось, что Земля окружена двумя кон­центрическими поясами радиации, своего рода ореолами, или кольцами. Толще всего эти кольца в плоскости экватора. Внутренний пояс, или зона, начинается с высот порядка 600—1000 км и простирается до 3—4 тыс. км, внешний — с 10 тыс. км, имеет максимум на высоте 20 тыс. км, а его граница кончается в 40—50 тыс. км от Земли. Внутренняя зона состоит из частиц высоких энергий, в основ­ном протонов, а внешняя — из электронов значительно меньших энергий. Кольца зон ра­диации несимметричны относительно центра Земли, так как центр магнитного поля не сов­падает с геометрическим центром Земли.

 

Обязанные своим существованием магнит­ному полю, пояса радиации даже в мелких деталях повторяют его конфигурацию: маг­нитные аномалии «подтягивают» к себе нижнюю границу внутренней зоны. В южной части Ат­лантического океана, между Южной Амери­кой и южной оконечностью Африки, граница пояса радиации опускается до высоты 300 км. Обнаружение и распределение такого рода «отрогов» поясов радиации очень помогло при определении трасс полета космонавтов — орбиты космических кораблей должны проле­гать вне опасных зон. Эти же соображения заставят при межпланетных полетах или бы­стро «пробивать» пояса радиации, или выхо­дить за их пределы через полярные области.

Для изучения природы первичных косми­ческих лучей особенно ценны полеты косми­ческих ракет к Луне, Марсу, Венере, так как лишь тогда, когда приборы находятся не только вне атмосферы, но и вне магнитного поля Земли, можно определить интенсивность первичных космических лучей, изучить их при­роду и происхождение.





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016