Физики объяснили природу третьего пояса радиационного щита Земли

Третий радиационный пояс Земли, открытый в 2012 году зондами RBSP, возникает в результате того, что самые "скоростные" электроны из внешнего пояса Ван Аллена изгоняются из него и захватываются облаком плазмы между двумя другими частями "радиационного щита" Земли, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Physics.

"В прошлом мы считали, что все электроны в этих поясах движутся по одним и тем же физическим принципам. Мы выяснили, что они разделены на разные "популяции", поведением которых управляют разные физические процессы. В этой работе нам всего лишь удалось найти вершину айсберга. Нам все еще нужно понять, как разгоняются электроны, откуда они берутся и почему этот пояс выглядит по-разному после каждой бури", — заявил Юрий Шприц из Института науки и технологий в Сколково, работающий сегодня в университете Калифорнии в Лос-Анджелесе (США).

Шприц и его коллеги изучили данные, собранные зондами RBSP с момента открытия третьего радиационного пояса в сентябре 2012 года. Собрав достаточное количество информации о скоростях, плотности и движении электронов в этих поясах, авторы статьи построили компьютерную модель "радиационного щита" Земли.

Это позволило им определить источник электронов в третьем поясе Ван Аллена и понять, что с ними происходит во время его формирования. Оказалось, что данная часть радиационного щита Земли почти полностью состоит из электронов, разогнавшихся до околосветовых скоростей и "сбежавших" из внешнего пояса Ван Аллена.

Они образуют хорошо различимый "бублик" из-за того, что захватываются кольцеобразным облаком плазмы, возникающим между двумя постоянными поясами Ван Аллена во время геомагнитной бури. Высокая скорость движения электронов не позволяет им взаимодействовать с волнами плазмы из атмосферы Земли, обычно "сбивающие" такие частицы. Это объясняет, почему третий пояс "радиационного щита" нашей планеты не распадается сразу после окончания бури, и существует на орбите в течение месяца.