Jordens indre strålingsbelte viser et underlig sebra-esque stripete mønster, ifølge de siste funnene fra NASAs tvilling Van Allen Probes. Dessuten ser det ut til at årsaken til stripingen er jordens rotasjon - noe som tidligere ble antatt å være umulig.
"... det er virkelig ydmykende som teoretiker å se hvor raskt nye data kan endre vår forståelse av fysiske egenskaper."
- Aleksandr Ukhorskiy, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Planeten vår er omgitt av to store smultringformede strålingregioner kalt Van Allen-beltene, etter astrofysiker James Van Allen som oppdaget deres tilstedeværelse i 1958. (Van Allen døde i en alder av 91 år i 2006.) Det indre Van Allen-beltet, som strekker seg fra 800 til 13 000 km (500 til 8000 miles) over jorden, inneholder elektroner og protoner med høy energi og utgjør en risiko for både romfartøyer og mennesker, bør en tilfeldigvis bruke noe betydelig tid inne i det.
Les mer: Overraskende tredje strålebelte funnet rundt jorden
Lansert ombord på en Atlas V-rakett fra Cape Canaveral AFS om morgenen 30. august 2012, er Van Allen-sonder (opprinnelig Radiation Belt Storm Probes) på et to-årig oppdrag for å undersøke beltene og finne ut hvordan de oppfører seg og utvikle seg over tid.
Et av instrumentene ombord tvillingprobene, Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment (RBSPICE), har oppdaget et vedvarende stripet mønster i partiklene i det indre beltet. Mens man en gang trodde at strukturer i beltene var et resultat av solaktivitet, ble det nå takket være RBSPICE bestemt at jordens rotasjon og den skråstilte magnetiske aksen er årsaken.
"Det er på grunn av den enestående høye energien og den tidsmessige oppløsningen av vårt energiske partikkeleksperiment, RBSPICE, at vi nå forstår at de indre belteelektronene faktisk alltid er organisert i sebramønstre," sa Aleksandr Ukhorskiy fra Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) i Laurel, Md., Med-etterforsker på RBSPICE og hovedforfatter av papiret. Videre identifiserer modelleringen vår jordens rotasjon som mekanismen som skaper disse mønstrene. Det er virkelig ydmykende som teoretiker å se hvor raskt nye data kan endre vår forståelse av fysiske egenskaper. ”
Modellen for dannelsen av de stripete mønstrene blir sammenlignet med trekningen av taffy.
"Hvis de indre belteelektronpopulasjonene blir sett på som en tyktflytende væske," sa Ukhorskiy, "disse globale svingningene strekker og bretter sakte den væsken, omtrent som taffy blir strukket og brettet i en godteributikkmaskin."
"Dette funnet forteller oss noe nytt og viktig om hvordan universet fungerer," sa Barry Mauk, prosjektforsker ved APL og medforfatter av papiret. ”De nye resultatene avdekker en ny storstilt fysisk mekanisme som kan være viktig for planetariske strålingsbelter i hele solsystemet. Et instrument som ligner på RBSPICE er nå på vei til Jupiter på NASAs Juno-oppdrag, og vi vil se etter eksistensen av sebra stripelignende mønstre i Jupiters strålingsbelter. "
Jupiters Van Allen-belter ligner jordens unntatt mye større; Jupiters magnetfelt er ti ganger sterkere enn jordas, og strålingen i beltene er en million ganger kraftigere(kilde). Juno kommer til Jupiter i juli 2016 og tilbringer omtrent et år i bane, og undersøker atmosfæren, interiøret og magnetosfæren.
Takk til Van Allen-sonder. Juno har nå en funksjon mer til å se etter i Jupiters strålingsbelter.
”Det er utrolig hvordan jordens romfartsmiljø, inkludert strålingsbeltene, fortsetter å overraske oss selv etter at vi har studert dem i over 50 år. Vår forståelse av de komplekse strukturen i beltene og prosessene bak beltenes oppførsel fortsetter å vokse, som alle bidrar til det endelige målet om å gi nøyaktig modellering av romvær. "
- Louis Lanzerotti, fysikkprofessor ved New Jersey Institute of Technology og hovedetterforsker for RBSPICE
Teamets funn er publisert i tidsskriftet 20. marsNatur.
Van Allen Probes er det andre oppdraget i NASAs Living With a Star-program, administrert av NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, MD. Programmet utforsker aspekter av det tilkoblede sol-jord-systemet som direkte påvirker livet og samfunnet.
Kilde: Van Allen Probes nyhetsoppgave
