Określa się je mianem zabójców, „killers”, potrafiących trwale uszkodzić krążące wokół Ziemi satelity lub stację kosmiczną. Tym samym stają się zagrożeniem dla przebywających w przestrzeni kosmonautów. Mowa o wysokoenergetycznych elektronach, których niszczycielskie działanie może dotknąć każdego z nas.

Jak dotąd ich pochodzenie było zagadką, a o wadze problemu może świadczyć szereg teorii oraz obserwacji mających na celu jego rozwikłanie. Szansą przecięcia „węzła gordyjskiego” okazała się gigantyczna geomagnetyczna burza, szalejąca w pobliżu Ziemi. Dane napływały z całego świata, zarówno z obserwatoriów naziemnych, jak i tych znajdujących się w przestrzeni kosmicznej. Wyniki opracowały zespoły z Kanady (lider: Jonathan Rae, University of Alabama) oraz Stanów Zjednoczonych (lider: Qiugang Zong, University of Massachusetts, Lowell).

Do obserwacji użyto specjalistycznego oprzyrządowania, takiego jak CARISMA (Canadian Array for Realtime Investigations of Magnetic Activity), magnetometru służącego do obserwacji fal elektromagnetycznych typu ULF (Ultra Low Frequency), jak się okazało odpowiedzialnych za generowanie zabójczych elektronów. CARISMA obserwowała również fale typu Pc5 podczas burzy 25 listopada 2001 roku. Do pomiarów włączona została również misja NASA „Polar”. Do badań (perturbacje magnetopauzy, fale Pc5) zaangażowano flotę „Cluster” Europejskiej Agencji Kosmicznej, która została usytuowana na granicy ziemskiej magnetosfery zwanej magnetopauzą.

Schematyczna animacja dynamiki ziemskiej magnetosfery. Rekombinacja w ziemskiej magnetosferze zachodzi stale po nocnej stronie naszej planety, gdzie wiatr słoneczny rozciąga pole magnetyczne Ziemi na kształt długiego ogona. Kiedy pole ulega rekombinacji, wyzwala dżety wysokoenergetycznych cząsteczek, które powodują powstanie zórz polarnych. Równocześnie wywołują one zaburzenia jonosfery, zakłócając działanie satelitów i systemów technologicznych, używanych na Ziemi – jak sygnałów GPS i komunikacji radiowej.

Cluster obserwował perturbacje magnetosfery wywołane przez wiatr słoneczny, uderzający w jej powierzchnię ze średnią prędkością 750 km/s. Okazało się, że zaburzenia w magnetosferze powodują powstawanie fal podłużnych (compressional waves), które propagują się od magnetopauzy ku Ziemi. W okolicy bieguna północnego fale te sprawiają, że linie ziemskiego pola magnetycznego rezonują dla częstotliwości fal Pc5, co może spowodować powstanie śmiercionośnych elektronów.

Dane z floty Cluster odegrały kluczową rolę w badaniach zespołu Zonga. Skupili się oni na kolejnej burzy, która miała miejsce 31 października 2003 roku. Potwierdzili, że fale typu Pc5 mogą wytwarzać śmiercionośne elektrony.

Problem, z jakim zmagają się astrofizycy jest ważny, a brak zainteresowania może przyczynić się do globalnych problemów telekomunikacyjnych bądź też śmierci kosmonautów. Nie możemy oczywiście zapobiegać powstawaniu śmiercionośnych elektronów, ale możemy, poprzez gromadzenie wiedzy, minimalizować skutki ich działania.

Autor

Maciej Sznajder

Komentarze

  1. grotifarys    

    Wiadomo, sezon ogórkowy jeszcze trwa. — Proszę nie straszyć ludzi elektronami-zabójcami. Nasz Układ Słoneczny istnieje już sobie kilka miliardów lat a wraz z nim wiatr słoneczny i przeróżne cząstki wysokoenergetyczne,tak więc tego rodzaju procesy istnieją od dawna, no a my na szczęście mamy nad głowami atmosferę, natomiast zagrożenia dla kosmonautów,satelitów itd., one oczywiście są i zawsze będą. Bo coś za coś!

Komentarze są zablokowane.