Radiační pásy

Z Wikina

Přejít na: navigace, hledání

(pásy pronikavého záření)

Oblast planetární magnetosféry, v níz je zachyceno korpuskulární záření (energetické ionty a elektrony). V případě Země se radiačním pásům někdy říká podle objevitele Van Allenovy pásy. Nezávisle je objevil Rus Věrnov.

Pásy se prostírají zhruba od 400 km nad povrchem Země do vzdálenosti asi 50 000 km. Jsou dvě maxima hustoty energetických částic. Nižší, ve výšce kolem 3000 km nad povrchem, je vnitřní radiační pás. Vyšší pás, s maximem ve výšce 15 000 km, je vnější radiační pás. Oba pásy obklopují Zemi symetricky kolem její magnetické osy. Vnitřní pás je mnohem stabilnější, neboť má mnohem silnější magnetické pole než pás vnější. Převládají v něm energetické protony s energiemi mnoha MeV. Ve vnějším pásu převládají elektrony méně energetické, s energiemi keV. Pro srovnání uveďme, že molekuly v atmosféře mají energie kolem 0,03 eV.

V radiačních pásech (jako v magnetosféře vůbec) jsou nabité částice ovládány Lorentzovou silou a vykonávají tři různé pohyby:

  1. částice obíhá svou siločáru jednou za mikrosekundy až milisekundy (viz gyrofrekvence);
  2. obíhající částice volně klouže podél siločar, takže výsledkem je spirální pohyb. Magnetické siločáry se sbíhají směrem k magnetickým pólům. Pohyb podél siločar je (v důsledku diamagnetismu) brzděn, až se docela zastaví (v bodě zvaném magnetické zrcadlo) a začne klouzat zpět, nahoru. Je to podélný pohyb od severního zrcadla k jižnímu a zpět. Pro velmi rychlé částice trvá jedna perioda podélného pohybu řádově sekundy;
  3. siločáry jsou zakřivené a na částice působí odstředivá síla úměrná podélné rychlosti. Síla podélná (důsledek sbíhavosti) a síla odstředivá (důsledek zakřivení siločar) leží v rovině magnetického poledníku. Vyvolávají pohyb nabitých částic kolmý k této rovině: protony a jiné ionty se pohybují směrem k západu. Elektrony se posouvají směrem k východu. Pro periodu tohoto východo–západního pohybu nabitých částic vypočteme minuty až dny.

Pohyb protonů v pásech směrem k západu a elektronů směrem k východu představuje elektrický proud, zvaný prstencový proud.

Při srážkách s molekulami atmosféry ztrácejí energetické částice pásů svoji energii. Radiační pásy jsou doplňovány ze tří zdrojů. Nejenergetičtější protony ve vnitřním pásu vznikají rozpadem neutronů sekundárního kosmického záření (viz rozpad neutronu). Tento zdroj se nazývá neutronové albedo. Částice se středními energiemi (řádu keV) pocházejí ze slunečního větru. A částice s nejnižšími energiemi se do pásů dostávají z ionosféry.

Radiační pásy byly také objeveny v magnetosféře všech obřích planet. Nejmohutnější je u Jupitera. Rádiové záření, které vysílá, bylo známo už od r. 1955. Je silně ovlivňován měsícem Io. Io do Jupiterova pásu dodává ionty síry a sodíku, které unikají z jejích sopek.

Obsah

Odkazy

Reference

Velká encyklopedie vesmíru

Související témata

Literatura

Internetové odkazy

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Stránky
Nástroje