I satelliti potrebbero avere cortocircuiti se incontrano una raffica di radiazioni nell'orbita terrestre. E gli scienziati hanno suggerito che un nuovo studio sulla forma della fascia di Van Alain (un'area intensamente infetta intorno al nostro pianeta) potrebbe aiutare a proteggerli meglio da questo alto livello di carica ambientale.
Gli astronauti in orbita sono per lo più protetti dalla cintura di Van Allen, dal momento che queste quantità di radiazioni iniziano a 600 miglia sopra la superficie terrestre. Di regola, gli astronauti nell'orbita terrestre fanno salire fino a 250 miglia di altezza. Queste cinghie si estendono all'altezza dei satelliti geostazionari: 25.000 miglia. Questo fatto è noto da molti decenni, ma gli scienziati sono stati in grado di scoprire una nuova connessione tra il comportamento di una particella carica (in particolare gli elettroni) e la forma delle cinghie.
"La forma delle cinture è in realtà molto diversa a seconda del tipo di elettrone che stai osservando", ha detto in un comunicato l'autore principale del Los Alamos National Laboratory of Intelligence and Space Research, Jeff Reeves. "Gli elettroni a diversi livelli di energia in queste regioni sono distribuiti in modo diverso".
La forma della cintura Van Allen può variare ampiamente a seconda di quanto energetici sono gli elettroni singoli.
Le cinture furono scoperte da Explorer 1, il primo satellite americano lanciato nello spazio nel 1958. Queste cinture hanno preso il loro nome in onore di James Van Allen, lo scienziato spaziale che ha progettato lo strumento, che ha fissato i raggi, su questo satellite. (Ha trovato meno raggi cosmici del previsto e ha suggerito che ciò potrebbe essere dovuto alle cinture di radiazioni confermate nelle successive missioni). La forma delle cinture cambia a seconda di molti fattori, come se recentemente il Sole avesse inviato un bagliore solare che ha colpito l'ambiente magnetico della Terra. Inizialmente, gli scienziati hanno creato un'immagine molto semplice delle cinture: una piccola cintura interna, uno spazio vuoto (la cosiddetta area scanalata) e una cintura esterna che ha molti elettroni ed è altamente variabile.
Una nuova ricerca mostra che queste cinghie cambiano molto spesso. Se, per esempio, si verifica una grande tempesta solare, l'area si fonde in una grande cintura. A volte puoi vedere una grande cintura interna e una piccola cintura esterna. Può esserci solo una cintura esterna, ma quella interna non è affatto visibile.
Anche in tutte le fasce ci sono elettroni con energie diverse. La cintura interna ha più elettroni con basse energie (di norma), mentre la cintura esterna, al contrario, è piena di elettroni con alte energie. Il livello di energia degli elettroni dipende dalle tempeste magnetiche, in conseguenza delle quali le cinghie cambiano dinamicamente le loro dimensioni e la loro forma l'una rispetto all'altra.
Le sonde Van Allen lanciate dalla NASA nel 2012 possono misurare più livelli di energia rispetto ai tentativi precedenti, grazie a strumenti sensibili e una posizione sopra l'atmosfera. Gli scienziati sperano di tracciare come cambiano le cinghie e applicarle per proteggere i satelliti.
