Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Координаты : 30 ° 00'S 40 ° 00'W. / 30.000 ° ю.ш. 40.000 ° з.д. / -30.000; -40,000

Сила магнитного поля Земли по состоянию на 2020 год

Южной Атлантике Аномалия ( SAA ) представляет собой область , где Земля внутренняя «s Ван Аллена Радиационный пояс ближе к поверхности Земли , опускаясь вниз до высоты 200 километров (120 миль). Это приводит к увеличению потока энергичных частиц в этой области и подвергает орбитальные спутники более высоким, чем обычно, уровням излучения.

Эффект обусловлен не- концентричности Земли и ее магнитного диполя . SAA - это околоземная область, где магнитное поле Земли является самым слабым по сравнению с идеализированным дипольным полем с центром в Земле.

Определение [ править ]

Область SAA ограничена напряженностью магнитного поля Земли на уровне менее 32 000 нанотесла на уровне моря [1], что соответствует дипольному магнитному полю на ионосферных высотах. [2] Однако само поле изменяется по интенсивности как градиент. [1] : Рисунок 1

Положение и форма [ править ]

Поперечное сечение радиационных поясов Ван Аллена с указанием точки, где происходит Южно-Атлантическая аномалия.

Радиационные пояса Ван Аллена симметричны относительно магнитной оси Земли, которая наклонена относительно оси вращения Земли на угол примерно 11 °. Пересечение между магнитной осью и осью вращения Земли находится не в центре Земли, а на расстоянии от 450 до 500 км (от 280 до 310 миль). Из-за этой асимметрии внутренний пояс Ван Аллена находится ближе всего к поверхности Земли над южной частью Атлантического океана, где он опускается до высоты 200 км (120 миль) и дальше всего от поверхности Земли над северной частью Тихого океана. [3] [4]

Район Южно-Атлантической аномалии, 1840-2020 гг.

Если магнетизм Земли представлен стержневым магнитом небольшого размера, но сильной интенсивности (« магнитный диполь »), изменение SAA можно проиллюстрировать, поместив магнит не в плоскости экватора, а на небольшое расстояние к северу, смещенный более или менее. в сторону Сингапура . В результате над северной частью Южной Америки и южной Атлантикой, недалеко от антиподальной точки Сингапура , магнитное поле относительно слабое, что приводит к более низкому отталкиванию захваченных там частиц радиационных поясов, и в результате эти частицы проникают глубже в верхние слои. атмосферы, чем в противном случае. [5]

Форма SAA со временем меняется. С момента его первоначального открытия в 1958 г. [6] южные границы SAA оставались примерно постоянными, в то время как долгосрочное расширение было измерено на северо-запад, север, северо-восток и восток. Кроме того, форма и плотность частиц SAA меняется в течение суток , при этом наибольшая плотность частиц соответствует примерно местному полудню. На высоте около 500 км (310 миль) SAA простирается от -50 ° до 0 ° географической широты и от -90 ° до + 40 ° долготы. [7]Участок САА с наибольшей интенсивностью дрейфует на запад со скоростью около 0,3 ° в год и заметен в ссылках, перечисленных ниже. Скорость дрейфа SAA очень близка к разнице вращения между ядром Земли и ее поверхностью, которая, по оценкам, составляет от 0,3 ° до 0,5 ° в год.

Современная литература предполагает, что медленное ослабление геомагнитного поля является одной из нескольких причин изменения границ САА с момента ее открытия. По мере того как геомагнитное поле продолжает ослабевать, внутренний пояс Ван Аллена приближается к Земле с соразмерным увеличением SAA на заданных высотах. [ необходима цитата ]

Эффекты [ править ]

Южноатлантическая аномалия имеет большое значение для астрономических спутников и других космических аппаратов, которые вращаются вокруг Земли на высоте нескольких сотен километров; Эти орбиты периодически проводят спутники через аномалию, подвергая их воздействию сильного излучения в течение нескольких минут, вызванного захваченными протонами во внутреннем поясе Ван Аллена. Международная космическая станция , орбитальная с наклоном 51,6 °, требует дополнительного экранирования для решения этой проблемы. Космический телескоп Хаббл не принимает наблюдения при прохождении через SAA. [8] Прохождение через аномалию вызвало ложную тревогу на телескопической установке Skylab Apollo.«S солнечной вспышки датчика. [9] Астронавты также подвержены влиянию этой области, которая, как говорят, является причиной появления своеобразных «падающих звезд» ( фосфенов ), наблюдаемых в поле зрения астронавтов, эффект, называемый визуальным феноменом космических лучей . [10] Прохождение через Южно-Атлантическую аномалию считается причиной сбоев спутников сети Globalstar в 2007 году. [11]

ПАМЕЛА эксперимент, при прохождении через SAA, обнаружено антипротонные уровни , которые были порядков выше , чем ожидалось. Это говорит о том, что пояс Ван Аллена ограничивает античастицы, образующиеся в результате взаимодействия верхних слоев атмосферы Земли с космическими лучами . [12]

НАСА сообщило, что современные ноутбуки разбились, когда полеты космических шаттлов прошли через аномалию. [13]

В октябре 2012 года космический корабль SpaceX CRS-1 Dragon, прикрепленный к Международной космической станции, испытал временную проблему при прохождении через аномалию. [14]

Считается, что SAA положила начало серии событий, приведших к разрушению Хитоми , самой мощной рентгеновской обсерватории Японии. Аномалия временно отключила механизм пеленгования, в результате чего спутник полагался исключительно на гироскопы, которые не работали должным образом, после чего он вышел из-под контроля, потеряв при этом свои солнечные панели. [15]

См. Также [ править ]

  • Геомагнитная инверсия
  • Геомагнитная буря
  • Операция Аргус
  • Космическая погода

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Павон-Карраско, Ф. Хавьер; Де Сантис, Анджело (апрель 2016 г.). «Южноатлантическая аномалия: ключ к возможной геомагнитной инверсии» . Границы науки о Земле . 4 . 40. Bibcode : 2016FrEaS ... 4 ... 40P . DOI : 10.3389 / feart.2016.00040 .
  2. Перейти ↑ Rao, GS (2010). Глобальные навигационные спутниковые системы: основы спутниковой связи . Нью-Дели: Тата Макгроу-Хилл. п. 125. ISBN 978-0-07-070029-1.
  3. ^ Stassinopoulos, Epaminondas G .; Xapsos, Майкл A .; Стауффер, Крейг А. (декабрь 2015 г.). «Сорокалетний« дрейф »и смена САА» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. NASA / TM-2015-217547, GSFC-E-DAA-TN28435. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  4. ^ Crotts, Арлин (2014). Новолуние: вода, исследования и будущее обитание . Издательство Кембриджского университета . п. 168. ISBN 978-0-521-76224-3.
  5. ^ «FAQ:« Великий Магнит, Земля » » . НАСА . Проверено 31 июля 2015 года .
  6. ^ Броуд, Уильям Дж. (5 июня 1990 г.). « „ Dip“на Земле Большой переполох в космосе» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 31 декабрю +2009 .
  7. ^ "Южно-Атлантическая аномалия" . Спросите астрофизика. НАСА. 4 октября 1996 года Архивировано из оригинала 5 ноября 2007 года . Проверено 16 октября 2007 года .
  8. ^ "Хаббл достигает вехи: 100-тысячная экспозиция" . Научный институт космического телескопа . 18 июля 1996 . Проверено 25 января 2009 года .
  9. ↑ Старейшина, Дональд С. (1998). «Человеческое прикосновение: история программы Skylab» . В Мак, Памела Э. (ред.). От инженерной науки к большой науке: победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy . Серия истории НАСА. НАСА. СП-4219.
  10. ^ "Что такое Южно-Атлантическая аномалия?" . Спросите астронома . Проверено 6 декабря 2009 года .
  11. ^ "Новости космической разведки" (PDF) . Поднимитесь. Март 2007. Архивировано из оригинального (PDF) 14 февраля 2007 года .
  12. ^ Адриани, O .; Барбарино, GC; Базилевская, Г.А. Bellotti, R .; Boezio, M .; и другие. (Август 2011 г.). «Открытие геомагнитно захваченных антипротонов космических лучей». Письма в астрофизический журнал . 737 (2). L29. arXiv : 1107.4882 . Bibcode : 2011ApJ ... 737L..29A . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 737/2 / L29 .
  13. ^ Siceloff, Стивен (28 июня 2010). «Челночные компьютеры - рекорд надежности» . НАСА . Проверено 3 июля 2010 года .
  14. ↑ Бергин, Крис (19 октября 2012 г.). «Дракон наслаждается пребыванием на МКС, несмотря на незначительные проблемы» . НАСА космический полет . Проверено 20 октября 2012 года .
  15. ↑ Луна, Мариэлла (29 апреля 2016 г.). «Самый мощный рентгеновский спутник Японии мертв» . Engadget . Проверено 29 апреля 2016 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Магнитные загадки ядра Земли» . BBC News . Раздел «Магнитный флип» содержит видео, показывающее рост и движение Южно-Атлантической аномалии за последние 400 лет.