Toukokuun 10. päivänä alkanut aurinkomyrsky tuotti niin runsaasti energisiä protoneita ja elektroneita, että niistä syntyi väliaikaisesti kaksi uutta Van Allenin vyötä maapallon ionosfääriin. Energisistä protoneista, joiden energia oli välillä 6,8 – 20 MeV muodostunut vyö sijoittui noin kahden Maan säteen (2 R⊕) etäisyydelle pallomme keskipisteestä. Elektroneista, joiden energia oli 1,3 – 5 MeV sijoittui laajemmalle alueelle, joka alkoi noin 2,5 Maan säteen etäisyydestä ja päättyi 3,5 Maan säteen etäisyyteen. Tavallisesti tällä etäisyydellä ei esiinny relativistisia elektroneja.
Kaksi uutta säteilyvyöhykettä, jotka on merkitty violetilla, säilyivät
kuukausia toukokuun 2024 aurinkomyrskyn jälkeen. (NASA/Goddardin
avaruuslentokeskus/Kristen Perrin). |
Uusi protonipilvi vaikutti hyvin stabiililta, se oli havaittavissa yli kuukauden magneettisen myrskyn jälkeen ja tutkijat arvioivat sen olevan vielä havaittavissa vuodenkin jälkeen.
Van Allenin vyöhykkeet ovat protoneista ja elektroneista
koostuvia varattujen hiukkasten vöitä Maan magnetosfäärissa. Alempi vyöhyke
sijaitsee 1 000 – 12 000 km korkeudella tai L = 1,2 – 3 R⊕ etäisyydellä. Tämä alempi vyöhyke
koostuu pääosin protoneista. Van Allenin vyöhykkeen hiukkasia ei alle 200 km
korkeudessa juurikaan esiinny mutta Etelä-Atlantin anomalian alueella niitä
esiintyy kaikkein runsaimmin tällä korkeudella. Etelä-Atlantin anomalia johtuu
siitä, että Van Allenin vyöhykkeet ovat symmetrisiä magneettikentän keskiakselin
(keskipisteen) suhteen, joka poikkeaa jonkin verran Maan barysentrisestä
keskipisteestä. Etäisyyttä tästä magneettisesta keksipisteestä merkitään
kirjaimella L.
Ulompi
Van Allenin vyöhyke sijaitsee 13 000 – 60 000 km korkeudella (L = 3 –
10 R⊕ etäisyydellä magneettisesta keskipisteestä)
ja se ulottuu noin 65 ° leveyspiirille. Se sisältää elektroneja (joiden energia
on 0,1 – 10 MeV) ja protoneja, joiden energia ylittää 100 MeV. Elektronitiheys
on suurin L= 4 – 5 R⊕ ja se heikkenee nopeasti
ulospäin mentäessä.
Kaavio, jossa näkyy Van Allenin säteilyvyöhykkeiden sijoittelu.
(Booyabazooka/Wikimedia Commons/Public Domain) (Booyabazooka/Wikimedia
Commons/Public Domain).
Van Allenin vyöhykkeet saavat täydennystä aurinkotuulesta ja kosmisesta säteilystä. Vyöhykkeet menettävä elektroneja ja protoneja Maan ilmakehään, johon ne ovat kosketuksessa alimmilta osiltaan. Ulompi vyöhyke on sisempää suurempi ja sen hiukkastiheys vaihtelee voimakkaasti kulloisen avaruussään mukaan. Uloimmassa vyöhykkeessä on myös erilaisia ioneja kuten alfahiukkasia ja O+ happi-ionea.
Säteilyvyöhykkeistä
johtuen Maata kiertävät satelliitit ja tutkimusluotaimet ovat alttiina kaiken
aikaan voimakkaalle hiukkasäteilylle. Esimerkiksi Kansainvälisellä
avaruusasemalla miehistöön kohdistuu vähintään 25 sievertin vuosittainen
säteilyannos.
Kolmas
säteilyvyöhyke havaittiin vuonna 2013 ja se sisältää runsaasti energeettisiä
hiukkasia. Tämä vyöhyke saa hiukkasensa koronamassapurkauksista, joten sen
havaitseminen magneettisen myrskyn jälkeen ei ollut pelkkä sattuma. Hiukkaset
ovat hyvin nopeita.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti