Солнечная система. Галактики
Дипломная работа - Авиация, Астрономия, Космонавтика
Другие дипломы по предмету Авиация, Астрономия, Космонавтика
ой плоскости примерно на расстоянии от 300 км (в зоне БМА) до 6000 км (внутренний РПЗ) и от 12000 км до 40000 км (внешний РПЗ). Основным наполнением внутреннего пояса являются протоны с высокими энергиями от 1 до1000 МэВ, а внешнего - электроны.
Максимум интенсивности протонов низких энергий расположен на расстояниях L~3 радиусов Земли от её центра. Малоэнергичные электроны заполняют всю область захвата. Для них нет разделения на внутренний и внешний пояса. Поток протонов во внутреннем поясе довольно устойчив во времени. Процесс взаимодействия ядер первичного космического излучения с атмосферой сопровождается возникновением нейтронов. Поток нейтронов, идущий от Земли (нейтроны альбедо), беспрепятственно проходит сквозь магнитное поле Земли. Поскольку нейтроны нестабильны (среднее время распада ~ 900 с), часть из них распадается в зонах, недоступных для заряженных частиц малых энергий. Таким образом, продукты распада нейтронов (протоны и электроны) рождаются прямо в зонах захвата. В зависимости от энергии и pitch-углов эти протоны и электроны могут либо оказаться захваченными, либо покинуть эту область.
Частицы альбедо - это вторичные частицы, отраженные от атмосферы Земли. Нейтроны альбедо обеспечивают радиационный пояс протонами с энергией до 10 МэВ и электронами с энергией до нескольких МэВ.
Солнечные космические лучи
Солнечными космическими лучами (СКЛ) называются энергичные заряженные частицы - электроны, протоны и ядра, - инжектированные Солнцем в межпланетное пространство. Энергия СКЛ простирается от нескольких кэВ до нескольких ГэВ. В нижней части этого диапазона СКЛ граничат с протонами высокоскоростных потоков солнечного ветра. Частицы СКЛ появляются вследствие солнечных вспышек.
Космические лучи ультравысоких энергий
Энергия некоторых частиц превышает Предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина - теоретический предел энергии для космических лучей 61019 эВ. Несколько десятков таких частиц за год было зарегистрировано обсерваторией AGASA. Эти наблюдения ещё не имеют достаточно обоснованного научного объяснения.
Регистрация космических лучей
Долгое время после открытия космических лучей, методы их регистрации не отличались от методов регистрации частиц в ускорителях, чаще всего - газоразрядные счётчики или ядерные фотографические эмульсии, поднимаемые в стратосферу, или в космическое пространство. Но данный метод не позволяет вести систематические наблюдения частиц с высокой энергией, так как они появляются достаточно редко, а пространство, в котором такой счётчик может вести наблюдения, ограничено его размерами. Современные обсерватории работают на других принципах. Когда высокоэнергетичная частица входит в атмосферу она, взаимодействуя с атомами воздуха на первых 100 г/см, рождает целый шквал частиц, в основном пионов и мюонов, которые в свою очередь рождают другие частицы, и так далее. Образуется конус из частиц который называют ливнем. Такие частицы двигаются со скоростью превышающей скорость света в воздухе, благодаря чему возникает черенковское свечение, регистрируемое телескопами. Такая методика позволяет следить за областями неба площадью в сотни квадратных километров.
Значение для космических полётов
Космонавты МКС, когда закрывают глаза не чаще, чем раз в 3 минуты, видят вспышки света, возможно, это явление связано с воздействием частиц высоких энергий, попадающих в сетчатку глаза.
Длительное воздействие космической радиации способно очень негативно отразиться на здоровье человека. Для дальнейшей экспансии человечества к иным планетам Солнечной системы следует разработать надёжную защиту от подобных опасностей - учёные из России и США уже ищут способы решения этой проблемы
Межзвездное магнитное поле
Межзвездное поле, одна из составляющих межзвездной среды. Напряженность и структура межзвездного поля может быть оценена из астрономических наблюдений различного типа. Одним из них является исследование радиоизлучения Галактики, образующегося в результате движения релятивистских электронов (то есть электронов, имеющих скорости, близкие к скорости света). Для получения надежных результатов необходимо знать количество таких электронов, но оно не известно с достаточной точностью. Другой метод оценки основан на измерении поляризации света звезд в межзвездной среде, обусловленной тем, что межзвездные пылевые частицы вытянутой формы под влиянием межзвездного поля ориентируются в пространстве определенным образом и по-разному поглощают свет с различной поляризацией. Поскольку свойства пылевых частиц изучены недостаточно, такие исследования приводят к приближенным результатам, но позволяют определить направления силовых линий в проекции на небесную сферу. Третий метод оценки поля основан на Фарадея эффекте, вследствие которого плоскость поляризации поляризованного радиоизлучения, проходящего через плазму с полем, поворачивается на угол, пропорциональный длине пути, электронной концентрации и средней проекции напряженности поля на луч зрения. Поскольку многие радиоисточники имеют поляризованное радиоизлучение, этот метод позволяет оценить радиальную компоненту поля для многих направлений в Галактике. Четвертый, самый непосредственный метод измерения напряженности
Межзвездное поле применимо только к сравнительно плотным массивным газовым облакам, которые проектируются на мощные источники радиоизлучения. Такие