Вчені намагаються створити космічний щит Землі

Нове уявлення про небезпечне середовище навколо Землі може революціонізувати прогнозування космічної погоди завдяки спільним міжнародним дослідженням. У новому дослідженні під керівництвом Бірмінгемського університету було поставлено завдання космічним вченим краще зрозуміти наше небезпечне навколоземне космічне середовище.

Дослідження є першим кроком до нових теорій і методів, які допоможуть вченим передбачити й проаналізувати поведінку частинок у космосі. Це має значення для теоретичних досліджень, а також для практичних застосувань, таких як прогнозування космічної погоди.

Дослідження радіаційних поясів

Дослідження було зосереджено на двох смугах енергетичних частинок у навколоземному просторі, які називають радіаційними поясами або поясами Ван Аллена. Ці частинки потрапляють у магнітосферу Землі та можуть пошкодити електроніку на супутниках і космічних кораблях, які проходять через неї, а також становлять небезпеку для астронавтів.

Розуміння того, як поводяться ці частинки, було метою фізиків та інженерів протягом десятиліть. З 1960-х років дослідники використовували принципи, що містяться в «квазілінійних моделях», щоб пояснити, як заряджені частинки рухаються в просторі.

Проблеми в теоріях космічної фізики

Однак у новому дослідженні дослідники знайшли докази того, що стандартна теорія може застосовуватися не так часто, як передбачалося раніше. Команда з 16 вчених із установ Великої Британії, США та Фінляндії досліджувала межі стандартних теорій. Застосування квазілінійної теорії може здатися простим, але насправді її інтеграція в моделі космічної фізики відповідно до наукових вимірювань, зроблених у космосі, є делікатною процедурою. У цьому документі розглядаються проблеми, які стоять за цим процесом.

Висновки опубліковані в спеціальному випуску Frontiers in Astronomy and Space Sciences : «Завдання редактора в космічній фізиці: розв’язані та нерозв’язані проблеми космічної фізики».

Майбутні напрямки та спільні дослідження

Провідний автор, доктор Олівер Аллансон з групи космічного середовища та радіотехніки (SERENE) Бірмінгемського університету, сказав: «Отримання кращого розуміння поведінки цих частинок має вирішальне значення для інтерпретації супутникових даних і розуміння основної фізики. космічного середовища».

Дослідники, які беруть участь у дослідженні, працюють у Великобританії в університетах Бірмінгема, Ексетера, Нортумбрії, Уоріка, Сент-Ендрюса та Британської антарктичної служби; у США в Університеті Каліфорнії в Лос-Анджелесі, Університеті Айови та Дослідницькій лабораторії ВПС США, Нью-Мексико; і в Фінляндії в Гельсінкському університеті.

Наступні кроки дослідження включатимуть розширений теоретичний опис на основі результатів цієї роботи, який потім можна буде використовувати в моделях космічної погоди для прогнозування поведінки цих небезпечних частинок у навколоземному просторі.