Радиационные пояса ЗемлиДинамика атмосферыПросмотров: 6192Комментарии: 024 января 2010 г.
Кроме огромного количества лучистой энергии, в атмосферу Земли приходят от Солнца также протоны, заряженные положительно, и электроны, несущие отрицательный электрический заряд. Оба вида частиц взаимодействуют с газами атмосферы и коренным образом изменяют их свойства. Результатом бомбардировки атмосферы заряженными частицами является ионизация газов атмосферы. На заряженные частицы, или солнечные космические лучи, несущие очень большую энергию, на подходе к Земле начинает влиять ее магнитное поле.
Характер влияния магнитного поля Земли на заряженные частицы, поступающие в атмосферу, был выяснен во время запуска первых спутников в верхнюю атмосферу. В 1958 г. в магнитное поле Земли, называемое также ее магнитосферой, был запущен спутник Экоплорер-3. С помощью этого спутника был открыт внутренний радиационный пояс Земли. Он представляет собой целую систему поясов, окружающих Землю, существование которых было теоретически предсказано Ван Алленом.
В том же 1958 г. советские ученые открыли так называемый внешний радиационный пояс Земли.
Радиационные пояса имеют форму колец, опоясывающих Землю. По существу они представляют собой области повышенной концентрации протонов и электронов, «захваченных» магнитосферой Земли. Первое такое повышение концентрации отмечается на высотах 650—800 км. Далее концентрация заряженных частиц уменьшается, а затем снова возрастает, достигая еще одного максимума на. высоте несколько тысяч километров. Интенсивность радиационного пояса начинает резко уменьшаться лишь с высоты около 16 000 км.
Можно выделить Два главных радиационных пояса. Первый простирается до высоты около 4800 км, второй же до высоты не менее 16 000 км. Существование обоих радиационных поясов многократно подтвердили спутниковые исследования, проведенные уже после полета Эксплорера-3.
Радиационные пояса возникают в результате того, что магнитное поле Земли захватывает заряженные частицы. На пути от Солнца к Земле эти частицы попадают в магнитосферу и, следуя вдоль магнитных силовых линий, начинают двигаться по винтообразным траекториям. Поскольку частицы при этом не могут пересекать магнитные силовые линии, они перемещаются в основном от полюса к полюсу. Двигаясь вокруг Земли, электроны несколько отклоняются к востоку, а протоны к западу. Магнитные поля Солнца и земной атмосферы порождают и другие интересные метеорологические явления, причем некоторые из них для нас гораздо более очевидны, чем существование радиационных поясов. Тем не менее радиационные пояса — одна из самых важных особенностей нашей планеты. Дело в том, что радиационные пояса, улавливая заряженные частицы, не пропускают их к земной поверхности. Если бы эти частицы достигали земной поверхности, общий уровень радиации на поверхности нашей планеты был бы в несколько раз выше, чем теперь. В результате этого на Земле не могла бы существовать жизнь в современных ее формах.