Particelle relativistiche nelle missioni NASA

Particelle relativistiche nelle missioni NASA

L'ambiente terrestre è costituito da due anelli giganti chiamati cinghie di radiazioni di Van Allen. Questi sono potenti ioni ed elettroni. Vari processi possono accelerare queste particelle a velocità relativistiche che minacciano il veicolo spaziale. Pertanto, è meglio non cadere in queste bande di raggi distruttivi. In precedenza, i ricercatori hanno identificato fattori specifici che potrebbero portare al fatto che le particelle nelle cinghie saranno fortemente attivate, ma non potrebbero inferire la causa dominante.

Ora una nuova ricerca della missione THEMIS ha aiutato a capire cosa sta succedendo. Il principale colpevole è l'accelerazione locale causata dalle onde elettromagnetiche, che sono anche chiamate onde "corali". Sembrano uccelli che cinguettano e accelerano le particelle. Stabilire la causa principale dei miglioramenti nella fascia di radiazione fornisce informazioni chiave per i modelli che prevedono la meteorologia spaziale che proteggerà le nostre tecnologie spaziali.

Nel campo magnetico di sfondo rappresentato dalle frecce blu, due elettroni si propagano a destra, eseguendo una giroscopia identica. L'onda EM polarizzata circolare si avvicina all'elettrone superiore a sinistra Ci sono due ragioni principali per l'eccitazione delle particelle nelle cinghie di Van Allen: diffusione radiale e accelerazione locale. La diffusione radiale, che si verifica spesso durante la tempesta solare, è un massiccio afflusso di particelle, energia e campi magnetici del sole che possono cambiare il nostro ambiente cosmico.

Ma gli scienziati hanno visto che l'accelerazione locale causata da particelle in contatto con onde di campi elettrici e magnetici fluttuanti può anche fornire energia alle particelle. Un nuovo studio ha dimostrato che queste interazioni di particelle d'onda sono responsabili dell'aggiunta di energia alle particelle attorno alla Terra per l'87% delle volte.

I ricercatori hanno capito che l'accelerazione locale funziona, perché hanno osservato montagne di particelle di energia che crescono in un posto. Questo prevedeva un meccanismo di accelerazione locale, piuttosto che scivolare sulla Terra sotto forma di diffusione.

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