이미지 크레디트 : NASA
새로운 연구에 따르면 전자는 태양풍에 의해 구동되는 전자파를 서핑 할 수 있으며 지구 궤도를 도는 우주선에 심각한 피해를 줄 수있는 수준까지 가속 될 수 있습니다. 이 과정은 지구 자기장과 태양풍 밀도의 변동 사이의 상호 작용의 결과입니다. 태양풍의 밀도가 변함에 따라, 그것은 자기장의 파동이 지구로 다시 파문되게한다. 전자가이 잔물결에 갇히고 지구로 빨리 돌아와서 우주의 섬세한 전자 장치를 손상시킬 수 있습니다.
우주 과학자 팀에 따르면, 우주선 궤도를 돌파 할 수있는 "킬러 (Killer)"전자는 태양풍에 의해 구동되는 자기 파를 "서핑"할 수 있다고한다.
보스턴 대학교와 미국 해양 대기 관리국 (NOAA) 팀은 NASA와 NOAA 우주선의 관측을 결합하여 태양풍이 지구 자기장 (자기권)에서 파도를 만드는 방식을 설명하는 현상을 확인했습니다. Van Allen 방사선 벨트에서 지구를 공전하는 일반 전자는 파도를 부기하여 빛의 속도에 가깝게 가속하며 텔레비전 화면의 전자보다 300-500 배 큰 에너지를 소비합니다.
태양풍은 태양으로부터 끊임없이 분출되는 전기적으로 하전 된 입자의 흐름입니다. 자기권은 태양풍이 지구의 자기장과 마주 칠 때 형성된 공동입니다. 태양풍 밀도가 높고 자기권에 대해 올라 오면, 자기권은 압축된다. 바람 밀도가 낮 으면 자기권이 팽창합니다. 연구진은 태양풍에 고밀도 및 저밀도의 주기적 구조가 포함되어 있으며, 자기권과 주기적으로 발생하는 전자기파의 주기적 "호흡"작용을 유발한다는 사실을 발견했습니다.
이러한 파동의 주파수가 Van Allen 벨트에서 운동하는 전자의 주파수와 일치하면 전자가 가속되어 에너지를 크게 높일 수 있습니다. 이 과정은 boogyboarder가 파도를 잡는 것과 비슷합니다. 어떤 전자들은“파도를 타고”너무 많은 에너지를 얻음으로써 비싼 우주선을 손상시킬 수 있습니다.
“이를 '킬러'전자를 가속시키는 파동을 만드는 중요한 메커니즘으로 확인할 수 있다면 Wind와 같은 위성의 데이터를 사용하는 과학자들은 우주선이 과도한 방사선 피해를 입을 위험이 있다는 우주선 운영자에게 사전 경고를 개발할 수 있습니다. 미네소타 주 그린벨트의 고다드 우주 비행 센터 NASA의 극지 우주선 프로젝트 과학자 인 바바라 길레스 박사는 말했다.
전자가이 에너지가되면 우주선 내부로 침투 할 수 있습니다. 전자 부품 내부에 들어가면 중요한 부품을 단락 시키거나 우주선을 잘못된 작동 모드로 만들 수있는 정전기가 발생합니다.
보스턴 대학교 (Boston University)의 연구원 인 Larry Kepko 박사는“이 연구에 대한 새롭고 흥미로운 점은 사람들이 항상 자기장 내부의 메커니즘을 찾고 있었기 때문이다. 2003 년 6 월의 지구 물리학 연구지 (Journal of Geophysical Research)와 2002 년의 지구 물리학 연구서 (Geophysical Research Letters)에서 다른 하나.
NASA의 극지 및 바람 위성과 NOAA의 정지 관측 운영 환경 위성 (GOES)은 팀이이 결론을 이끌어내는 주요 관찰 결과를 제공했습니다. Polar는 파도가 국지적이지 않고 전 세계적임을 확인했습니다. 풍력 위성은 자기권을 구동하는 태양풍의 밀도 구조를 식별하기위한 주요 소스였습니다. GOES는 지구의 크기가 증가 및 감소함에 따라 지구의 자기권에 대한 데이터를 제공했습니다.
보스턴 대학 천문학 부교수이자이 연구에 대한 두 논문의 공동 저자 인 할란 스펜스 (Harlan Spence) 박사는“우리는 이미 태양풍이 밀도 구조를 가지고 있으며 전자파가 전자를 가속시킬 수 있다는 것을 알고 있었다. “우리가 몰랐던 것은 태양풍 구조가 주기적이며 자기 파를 유발할 수 있다는 것입니다. 이 새로운 관측은이 둘 사이에 누락 된 연결을 제공 할 수 있습니다.”
새로 발견 된 태양풍 구조의 궁극적 인 근원은 여전히 미스터리이지만, 팀은 태양이 직접적인 역할을 할 것이라고 추측합니다. Kepko 박사는“태양풍 밀도 변화는 태양 표면의 자기 재 연결 패턴, 자기장 라인의 비틀림 및 스냅에 의해 부분적으로 제어됩니다. 체계적이고 주기적으로 발생하는 재 연결은 태양풍에서 관측 된주기 밀도 구조를 생성 할 수있다. 이것이 일어날 수 있다는 증거가 있지만 결정적인 연결 고리를 확립하기 위해서는 추가적인 연구가 필요합니다.”
Van Allen 방사선 벨트는 1958 년에 James Van Allen 박사와 그의 아이오와 대학교 (University of Iowa) 팀이 익스플로러 1 및 3과 함께 미국에서 성공적으로 발사 한 위성을 발견했습니다. 그들은 지구의 자기장에 갇힌 전기적으로 대전 된 입자의 벨트입니다. 입자는 전기적으로 대전되기 때문에 (대부분 양성자와 전자), 자력을 느끼고 지구의 자기장을 구성하는 보이지 않는 자력선 주위로 나선형으로 구속됩니다. Van Allen 시스템에는 실제로 두 개의 도넛 모양의 벨트가 있으며, 하나는 다른 하나는 내부가 다른 하나는 내부 벨트의 "구멍"에있는 지구입니다. 고속 양성자로 구성된 내부 벨트는 지구 위 약 430 ~ 7,500 마일 (약 700 ~ 12,000km)의 고도에 있습니다. 외부 벨트는 고속 전자로 만들어졌으며 지구에서 15,500에서 25,000 마일 (약 25,000-40,000km)의 고도에서 나타납니다. 우주선 운영자는이 지역에서 궤도를 피하려고하지만 때때로 이러한 고도가 특정 임무에 가장 적합하거나 우주선이 궤도의 일부 동안 벨트를 통과하거나 지구를 완전히 탈출해야합니다.
NASA의 극지 및 바람 위성은 "지구 공간 과학 프로그램"이라고도하며 과학자들이 태양의 입자와 에너지가 지구의 우주 환경을 통과하고 상호 작용하는 방식을 이해하도록 돕는 데 전념하고 있습니다.
NOAA는 해양, 대기, 우주 및 태양에 대한 데이터를 수집하는 데 전념합니다. GOES 위성 시스템은 미국 기상 모니터링 및 예측의 기본 요소입니다. NOAA의 Howard Singer 박사는이 연구에 관한 2002 년 논문의 공동 저자입니다.
원본 출처 : NASA 뉴스 릴리스
