Ανακαλύφθηκε μια επιπλέον «ασπίδα» προστασίας της Γης από την ακτινοβολία

Επιστήμονες εντόπισαν έναν ακόμη φυσικό μηχανισμό, άγνωστο μέχρι σήμερα, που «θωρακίζει» τον πλανήτη μας από δυνητικά επικίνδυνη ακτινοβολία. Πιο συγκεκριμένα, ο μηχανισμός μπλοκάρει τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στα εξωτερικά όρια των ζωνών Βαν Άλεν και τα οποία κινούνται με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός.
Έτσι, δεν επιτρέπει στα σωματίδια να προκαλέσουν βλάβες στους δορυφόρους ή, ακόμη χειρότερα, να θέσουν σε κίνδυνο τη ζωή των αστροναυτών σε σκάφη τα οποία κινούνται σε τροχιά γύρω από τη Γη.

Οι ερευνητές, στους οποίους συγκαταλέγονται επιστήμονες από το ΜΙΤ και το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Μπόλντερ, δημοσίευσαν την ανακάλυψή τους σε άρθρο στο περιοδικό Nature. Σε αυτό αναφέρουν πως, παρά τη μεγάλη ενέργεια που έχουν τα ηλεκτρόνια, δεν μπορούν να πλησιάσουν την επιφάνεια του πλανήτη σε υψόμετρο μικρότερο από τα 11.000 χιλιόμετρα, καθώς «φρενάρονται» απότομα. «Είναι σαν να πέφτουν πάνω σε έναν διαστημικό αόρατο τοίχο. Πρόκειται για ένα εξαιρετικά μυστηριώδες φαινόμενο», εξηγεί στο σάιτ του πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπόλντερ ο Ντάνιελ Μπέικερ, επικεφαλής της έρευνας και διευθυντής του Εργαστηρίου Ατμοσφαιρικής και Διαστημικής Φυσικής.

Όπως συμπέρανε η ομάδα, το «φρενάρισμα» δεν οφείλεται στο γήινο μαγνητικό πεδίο, αλλά στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα χαμηλής συχνότητας που αναπτύσσονται στην πλασμόφαιρα, ένα στρώμα με πυκνό και χαμηλής ενέργειας πλάσμα. Αυτά τα κύματα μας προστατεύουν από τα ταχέως κινούμενα ηλεκτρόνια, αφού τα εκτρέπουν από την πορεία τους. Έτσι, τα σωματίδια συγκρούονται με ουδέτερα άτομα αερίων στα ανώτερα όρια της ατμόσφαιρας, με συνέπεια τελικά να απορροφώνται.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, με αυτό τον τρόπο δημιουργείται ένα «τείχος» με σαφώς καθορισμένα όρια, το οποίο κυριολεκτικά δεν αφήνει κανένα ηλεκτρόνιο να περάσει. «Επομένως, αν βάλουμε κάτω από αυτό το “τείχος” ένα δορυφόρο ή έναν διαστημικό σταθμό, ξέρουμε πια πως θα είναι ακόμη πιο ασφαλής», σημειώνει ο Τζον Φόστερ από το ΜΙΤ.

Η ανακάλυψη βασίσθηκε στην ανάλυση δεδομένων από τους «δίδυμους» δορυφόρους της ΝΑΣΑ που, για περίπου 2 χρόνια βρέθηκαν μέσα στις ζώνες Βαν Άλεν, συλλέγοντας για πρώτη φορά τόσο λεπτομερείς μετρήσεις. Έτσι, κατάφεραν να φέρουν στο «φως» άγνωστες μέχρι σήμερα λεπτομέρειες για τη συμπεριφορά τους.
 naftemporiki.gr
27/11/14
--
-
Related:

• Αγνωστο «δαχτυλίδι» ακτινοβολιας τύλιξε τη Γη

• Satellites to probe Earth's strange shield ...

• Le champ magnétique de la Terre s'affaiblit

 

Οι πόλοι της Γης μετακινούνται λόγω (και) της κλιματικής αλλαγής

Οι γεωγραφικοί πόλοι της Γης αλλάζουν σιγά-σιγά θέση υπό την επίδραση και της κλιματικής αλλαγής, καθώς εξαιτίας της λιώνουν οι πάγοι της Γης, με συνέπεια να μεταβάλλεται ελαφρώς ο άξονας περιστροφής του πλανήτη μας, σύμφωνα με νέες εκτιμήσεις Αμερικανών επιστημόνων. Η ανακάλυψη σημαίνει πως πιθανώς είναι δυνατό να παρακολουθεί κανείς την εξέλιξη της κλιματικής αλλαγής παγκοσμίως, μέσω καταγραφής της θέσης του Βορείου Πόλου.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον κινεζικής καταγωγής Τζιανλί Τσεν του πανεπιστημίου του Τέξας, που έκαναν τη σχετική ανακοίνωση στο ετήσιο διεθνές συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης Γεωφυσικής στο Σαν Φρανσίσκο, σύμφωνα με το "New Scientist", έδειξαν ότι το λιώσιμο των πάγων επηρεάζει την κατανομή της μάζας στην επιφάνεια της Γης. Αυτό, με τη σειρά του, μεταβάλλει ανεπαίσθητα τον άξονα περιστροφής του πλανήτη μας, κάτι που έχει επιβεβαιωθεί από επιτόπιες μετρήσεις και στους δύο πόλους.

Η αργή μετακίνηση του άξονα περιστροφής της Γης προκύπτει κυρίως από ένα συνδυασμό δύο διαφορετικών παραγόντων: του γεγονότος ότι η Γη δεν είναι απολύτως άκαμπτη και του γεγονότος ότι ο πλανήτης μας περιφέρεται σε ετήσια βάση γύρω από τον Ήλιο. Όμως κι αν υπολογισθούν αυτές οι δύο αιτίες, πάλι ένα μέρος της μετακίνησης του άξονα μένει ανεξήγητο.
Από τότε που άρχισαν οι πρώτες μετρήσεις το 1899, υπολογίζεται ότι ο γεωγραφικός Βόρειος Πόλος μετακινείται προς τα νότια με μέσο ρυθμό δέκα εκατοστών το χρόνο, κατά μήκος της γραμμής του γεωγραφικού μήκους που βρίσκεται 70 μοίρες δυτικά και η οποία διέρχεται από τον ανατολικό Καναδά.
Αυτή η αργή μετακίνηση οφείλεται επίσης στην μεταβολή της κατανομής της μάζας της Γης, καθώς ο γήινος φλοιός αργά αλλά σταθερά ανασηκώνεται συνεχώς μετά το τέλος της τελευταίας εποχής των πάγων, όταν το μεγαλύτερο μέρος τους έλιωσε κι έτσι απάλλαξε την επιφάνεια του πλανήτη από το βάρος τους. Όμως, σύμφωνα με τη νέα αμερικανική μελέτη, το 2005 υπήρξε μια ξαφνική και απρόσμενη μεταβολή, καθώς ο γεωγραφικός Βόρειος Πόλος άρχισε να μετακινείται προς τα ανατολικά πλέον και ήδη από τότε μέχρι σήμερα έχει διανύσει συνολικά 1,2 μέτρα περίπου.
Αναλύοντας στοιχεία παρατηρήσεων από τον περιβαλλοντικό δορυφόρο GRACE της NASA, που παρακολουθεί τις διαχρονικές διακυμάνσεις στο γήινο βαρυτικό πεδίο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι γι’ αυτή την αλλαγή του άξονα περιστροφής προς τα ανατολικά ευθύνεται κυρίως το πιο πρόσφατο μαζικό λιώσιμο των πάγων της Γροιλανδίας, της Ανταρκτικής και των άλλων παγετώνων του πλανήτη μας, που είχε ως συνέπεια τη σταδιακή άνοδο της στάθμης των υδάτων των θαλασσών.
«Το λιώσιμο των πάγων και η άνοδος της στάθμης των θαλασσών μπορούν να εξηγήσουν το 90% της μετακίνησης προς τα ανατολικά. Η κινητήρια δύναμη γι’ αυτή την ξαφνική αλλαγή είναι η κλιματική αλλαγή» δήλωσε ο Τζιανλί Τσεν.
Σύμφωνα με τους νέους υπολογισμούς, η μεγαλύτερη συνεισφορά στην μετακίνηση του γήινου άξονα και, κατά συνέπεια, των γήινων πόλων προέρχεται από το λιώσιμο των πάγων της Γροιλανδίας, η οποία χάνει περίπου 250 γιγατόνους ετησίως. Το λιώσιμο των παγετώνων των βουνών συνεισφέρει 194 γιγατόνους και το λιώσιμο της Ανταρκτικής άλλους 180 γιγατόνους το χρόνο.
Υπενθυμίζεται ότι οι μαγνητικοί πόλοι της Γης αλλάζουν θέση με ακόμα μεγαλύτερη ταχύτητα σε σχέση με τους γεωγραφικούς.
(skai.gr)
 energypress.gr
16/12/13
--
-

Αγνωστο «δαχτυλίδι» ακτινοβολιας τύλιξε τη Γη

 

Αγνωστο «δαχτυλίδι» ακτινοβολιας τύλιξε τη Γη

Τα επτά δισεκατομμύρια των κατοίκων της Γης δεν αντιλήφθηκαν το παραμικρό, όμως τον περασμένο Σεπτέμβριο ο πλανήτης είχε «τυλιχθεί» επί τέσσερις εβδομάδες από μια πολύ ισχυρή ακτινοβολία από φορτισμένα σωματίδια. Ερευνητικά σκάφη της NASA αποκάλυψαν την παροδική ύπαρξη γύρω από τη Γη μιας τρίτης ζώνης ακτινοβολίας Βαν Αλεν, την οποία οι επιστήμονες αγνοούσαν παντελώς. Μετά την πρώτη έκπληξη οι ειδικοί αδημονούν να μελετήσουν περαιτέρω το φαινόμενο, το οποίο μπορεί να είναι επικίνδυνο για τους δορυφόρους, τις επανδρωμένες διαστημικές αποστολές αλλά και τα επίγεια ηλεκτρονικά συστήματα.

Οι ζώνες Βαν Αλεν

Οι ζώνες ακτινοβολίας Βαν Αλεν ανακαλύφθηκαν το 1958 από τον Τζέιμς Βαν Αλεν, από τον οποίο και πήραν το όνομά τους. Πρόκειται για δυο δαχτυλίδια που σχηματίζονται από σωματίδια υψηλής ενέργειας – τα «ηλεκτρόνια-δολοφόνους», όπως τα αποκαλούν – τα οποία παγιδεύονται στο μαγνητικό πεδίο της Γης.
Η εσωτερική ζώνη, η οποία βρίσκεται πιο κοντά στον πλανήτη μας, είναι σχετικά σταθερή. Η εξωτερική ζώνη, η οποία αρχίζει να εκτείνεται από ένα υψόμετρο 13.000 ως 40.000 χλμ από την επιφάνεια της Γης, είναι εξαιρετικά ασταθής και παρουσιάζει τεράστιες διακυμάνσεις. Μέσα σε μερικές ώρες, ή και λεπτά, τα ηλεκτρόνια που την αποτελούν μπορούν να αγγίξουν την ταχύτητα του φωτός ενώ το μέγεθός της μπορεί να γίνει εκατονταπλάσιο.
Αν και η ύπαρξή τους είναι γνωστή εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν πολλά για αυτές τις ζώνες ακτινοβολίας, πέραν του ότι μπορούν να προκαλέσουν βλάβες σε δορυφόρους και διαστημόπλοια ή και στα ηλεκτρονικά συστήματα εδώ στη Γη. Στις 30 Αυγούστου του 2012 η NASA εκτόξευσε τα δυο ερευνητικά σκάφη Van Allen με στόχο την άντληση περισσότερων πληροφοριών σχετικά με αυτές.
Η μεγάλη έκπληξη
Στις 2 Σεπτεμβρίου, μόλις μερικές ημέρες μετά την εκτόξευσή τους, οι δορυφόροι Van Allen έκαναν την έκπληξη. Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπόλντερ, οι οποίο έχουν αναπτύξει τα όργανα που φέρουν τα ερευνητικά σκάφη, είδαν να σχηματίζεται μπροστά στα μάτια τους μια τρίτη ζώνη ακτινοβολίας σε μια διαδικασία που δεν προβλέπεται από καμία θεωρία.
«Ηταν τόσο παράξενο που πίστεψα ότι κάτι δεν πάει καλά στα όργανα» ανέφερε στο σχετικό δελτίο Τύπου του πανεπιστημίου ο Νταν Μπέικερ, επικεφαλής ερευνητής του προγράμματος και κύριος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Science». «Είδαμε όμως ταυτόσημα δεδομένα και στο δεύτερο σκάφος. Δεν μπορούσαμε παρά να συμπεράνουμε ότι ήταν αλήθεια».
Ενώ τα αρχικά δεδομένα έδειχναν τις δυο ζώνες Βαν Αλεν ακριβώς όπως θα έπρεπε να είναι με βάση τις θεωρίες, τη δεύτερη μέρα του Σεπτεμβρίου η εξωτερική ζώνη άρχισε να γίνεται πολύ συμπαγής (σχηματίζοντας ένα «δαχτυλίδι αποθήκευσης» όπως το ονόμασαν οι ερευνητές) ενώ ένα τρίτο, πιο αραιό, δαχτυλίδι από ηλεκτρόνια σχηματίστηκε στην εξωτερική πλευρά της. Το εξωτερικό δαχτυλίδι άρχισε να διασπάται την τρίτη εβδομάδα ώσπου τελικά, την 1^η Οκτωβρίου, ένα ισχυρό διαπλανητικό ωστικό κύμα προερχόμενο μάλλον από τον Ηλιο διέλυσε παντελώς τα υπολείμματά του και μαζί και το «δαχτυλίδι αποθήκευσης» μέσα σε μια ώρα. Στη συνέχεια σχηματίστηκαν ξανά οι δυο «αναμενόμενες» ζώνες ακτινοβολίας, οι οποίες και παρέμειναν τους επόμενους μήνες. (Credit D. N. Baker et al)
Επανεξέταση των θεωριών
Η ανακάλυψη οπωσδήποτε οδηγεί τους ειδικούς στο συμπέρασμα ότι θα πρέπει να επανεξετάσουν τις θεωρίες τους, προς το παρόν όμως πολλές παράμετροι είναι άγνωστοι, με πρώτο και κυριότερο τη συχνότητα της εμφάνισης της τρίτης ζώνης. «Δεν έχουμε ιδέα πόσο συχνά συμβαίνει κάτι τέτοιο» ανέφερε ο δρ Μπέικερ. «Μπορεί να συμβαίνει αρκετά συχνά, δεν είχαμε όμως τα κατάλληλα εργαλεία για να το δούμε».
Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν επίσης από πού προέρχονται τα ηλεκτρόνια που σχηματίζουν το «δαχτυλίδι αποθήκευσης» ούτε ποια αιτία προκαλεί την επιτάχυνση των φορτισμένων σωματιδίων, αν και θεωρούν ότι αυτή θα πρέπει να έχει σχέση με την ηλιακή δραστηριότητα και την αλληλεπίδρασή της με το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Τα επόμενα δεδομένα των δορυφόρων Van Allen αναμένονται επομένως με ιδιαίτερο ενδιαφέρον, όχι μόνο από την ερευνητική ομάδα, αλλά και από τους θεωρητικούς που ασχολούνται με το μαγνητικό πεδίο της Γης και τον διαστημικό καιρό. «Η ανακάλυψη μάς φέρνει πραγματικά αντιμέτωπους με ένα πολύ σημαντικό ερώτημα και πολλα σημαντικά αινίγματα» δήλωσε στο περιοδικό «New Scientist» ο Γιούρι Σπριτς του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος Αντζελες ο οποίος δεν μετείχε στην ερευνητική ομάδα αλλά ετοιμάζει μια μελέτη επί του θέματος.
Όπως ανέφερε ο ειδικός, τον περασμένο Σεπτέμβριο δεν σημειώθηκαν σε δορυφόρους δυσλειτουργίες πους θα μπορούσαν να συνδεθούν με το φαινόμενο.
 Λαλίνα Φαφούτη
 .tovima.gr
1/3/13
--