Van-Allen-Ceinture

Vu Wikipedia
Wiesselen op: Navigatioun, sichen
Dëse Video weist Ännerungen an der Form an Intensitéit vun engem Van-Allen-Ceinture-Querschnëtt.
D'Van-Allen-Stralungsceinture

D'Van-Allen-Stralungsceinture (genannt nom James Van Allen) ass e Rank (Torus) mat energieräich geluedenen Deelercher, déi duerch dat magnetescht Feld vun der Äerd agefaange ginn. Et gouf ugeholl, datt déi Deelercher meeschtens vum Sonnewand a vun der kosmescher Stralung stamen. Neist Ënnersich vun de Sonden „Van Allen A“ an „Van Allen B“ weisen awer, datt e groussen Deel an der Ceinture selwer entsteet, andeems do Atomer vun elektromagnéitesche Felder quasi zerrappt a sou Elektronen erausgeléist ginn.[1] D'Ceinture besteet haaptsächlech aus zwou Stralungszonen: Déi bannenzeg erstreckt sech a niddrege geographesche Breeten an engem Beräich vu ronn 700 bis 6.000 Kilometer iwwer der Äerduewerfläch a besteet haaptsächlech aus héichenergetesche Protonen. Déi zweet ass op enger héicht vu ronn 15.000 bis 25.000 Kilometer an huet haaptsächlech Elektronen. Seng Entdeckung ass op den 31. Januar 1958 datéiert.

Déi geluede kosmesch Deelercher ginn an der Van-Allen-Ceinture duerch d'Magnéitfeld vun der Äerd als Folleg vun der Lorentzkraaft ofgelenkt, an an enger sougenannter magnéitescher Fläsch ageschloss a schwéngen sou tëscht de Pole vun der Äerd mat enger Schwéngungsdauer vu ronn enger Sekonn hin an hier.

Nowäis[änneren | Quelltext änneren]

Wann d'Ceinture iwwerluede gëtt, sträifen d'Partikelen déi iewescht Äerdatmosphär a bréngen déi zum fluoreszéieren, wouduerch d'Polarliicht entsteet. D'Existenz vun enger Stralungsceinture gouf scho virum Weltraumzäitalter ugeholl. Bestätegt gouf d'Theorie den 31. Januar 1958 duerch d'Missioun vum Explorer 1 an duerch d'Missoun Explorer 3, déi vum James Van Allen geleet goufen. Weider Explorer-Missioune konnten d'Deelercher kartéieren.

D'Stralungsceinture (e: Elektronen; p: Protonen)

De Begrëff Van-Allen-Ceinture bezitt sech speziell op d'Stralungsceinture ëm d'Äerd, obschonn och aner Planéiten ähnlech Ceinturen hunn.

D'Graphik weist d'Verdeelung vun der Deelerchersdicht ronderëm d'Äerd. Héichenergetesch Protonen (iewescht Bild), konzentréiere sech an der bannenzeger Stralungsceinture iwwer 3.000 an 6.000 km vun der Äerduewerfläch. Energieräich Elektronen (ënnen) verstäerken déi bannenzeg a formen déi baussenzeg Stralungsceinture bei ëm 25.000 km Héicht. D'Deelerchersdicht vun den Elektrone mat enger Energie vu méi wéi 0,5 MeV a Protonen mat méi wéi 10 MeV läit an der Gréisst vun 106 Deelercher/(cm²•s). D'Ionisatiouns-Stralebelaaschtung duerch Elektronen op elektresch Baudeeler läit bei 0,1 bis 1 krad/h (1 bis 10 Gy/h), duerch Protonen (hanner 1 cm Aluminium-Ofschiermung) zwou Gréisste méi kleng.

Am Kader vum Pamela-Experiment gouf am Joer 2011 nogewisen, datt an der bannenzeger Stralungsceinture vun der Magnéitosphär eng Unheefung vun Antimatière existéiert.[2] Déi detektéiert Antiprotonen entsti méiglecherweis bei der Kollisioun vun héichenergetescher kosmescher Stralung mat der Äerdatmosphär.[3][4] Am Mäerz 2013 gouf eng drëtt, bis elo onbekannt Stralungsceinture, vun den zwou Van-Allen-Sonden entdeckt.[5]

Am September 2012 konnten d'Zwillingssonden Van Allen Probes, nieft den zwou bekannte Stralungsceinturen vun der Äerd, och eng temporär Stralungsceinture noweisen. Déi spléckz sech no neiste Feststellungen vun der baussenzeger Ceinture of. Nodeem d'temporär Stralungsceinture ongeféier e Mount mat konstanter Intensitéit miessbar war, gouf hien duerch eng staark Sonneneruptioun ofgeléist. Fuerscher vun der NASA huelen un, datt sou temporär Stralungsceinturen méi dacks virkommen.[6]

Stralebelaaschtung[änneren | Quelltext änneren]

Energiedosis hanner enger Aluminium-Ofschiermung vu variabeler Déckt an zirka 38.000 km Héicht.

D'Equivalentdosis vun der Stralung béider Haaptzonen ass hanner 3 mm déckem Aluminium ënner extremen Ëmstänn bis zu 200 mSv/h (Millisievert pro Stonn) am Käberäich vun der bannenzegter Ceinture a bis zu 50 mSv/h am Kärberäich vun der baussenzeger Ceinture. Als Normwäert gëllen an der ganzer Van-Allen-Ceinture 0,7-1,5 mSv pro Dag (effektiv Dosis), dës Diskrepanz léisst sech zum engen duerch déi verschidde Moossmethoden erklären, zum aneren awer och duerch d'Ofhängegkeet vun der Stralung vun de staarke Schwankungen vun der Sonnenaktivitéit. Doduerch kënnen heiansdo 1000-mol méi héich Wäerter gemooss ginn. Op der Äerd ass d'Stralung vun der bannenzegter Van-Allen-Ceinture am Beräich vun der Südatlantescher Anomalie däitlech ze observéieren.

Zum Vergläich: An Europa ass déi mëttel Stralungsdosis op Miereshéicht ongeféier 2 mSv/a ≈ 0,2 µSv/h.

Bedeitung fir d'Raumfaart[änneren | Quelltext änneren]

Bemannt Raumfaart[änneren | Quelltext änneren]

D'Intensitéit vun der Stralung bannenzeg vun der Van-Allen-Ceinture ka räimlech an zäitlech begrenzt gesondheetsgeféierlech Wäerter erreechen. Dofir däerf den Aspekt vum Stralenschutz bei bemannte Raumfaartmissiounen am Äerdorbit net vernoléissegt ginn. Wéi grouss d'Belaaschtung fir de mënschlechen Organismus ass, hängt vun der Sonnenaktivitéit, der Beschaffenheet vun der Raumfaargefiertshüll, der Trajektorie an der Bunnvitesse respektiv der Missiounsdauer of.

Moossinstrumenter[änneren | Quelltext änneren]

Astronomesch Moossinstrumenter wéi d'Röntgenteleskop Chandra kënnen nëmmen baussenzeg vun der Stralungsceinture sënnvoll Daten liwweren a mussen dofir op eng entspriechend héich Ëmlafbunn bruecht ginn.

Kuckt och[änneren | Quelltext änneren]

Saturn 01.svg Portal Astronomie


Literatur[änneren | Quelltext änneren]

  • Richard B. Horne, (et al.): Wave acceleration of electrons in the Van Allen radiation belts. In: Nature. Band 437, 2005, S. 227-230.
  • D. N. Baker, (et al.): An extreme distortion of the Van Allen belt arising from the 'Hallowe'en' solar storm in 2003. In: Nature. Band 432, 2004, S. 878-881.

Um Spaweck[änneren | Quelltext änneren]

Referenzen[änneren | Quelltext änneren]

  1. Van-Allen-Gürtel: Forscher lösen Geheimnis der irdischen Strahlungsringe spiegel.de, ofgeruff de 27. Juli 2013
  2. Oscar Adriani, (et al.): The Discovery of Geomagnetically Trapped Cosmic-Ray Antiprotons. In: The Astrophysical Journal Letters. Band 737, Nr. 2, 2011, S. 1-5 (Preprint-Artikel bei arXiv.org; 126 kB).
  3. Nowäis am Deelchestroum: Antimaterie im Orbit – Artikel bei Spiegel online, vum 6. August 2011
  4. Teilchenphysik: Antiprotonenring umhüllt die Erde – Artikel bei Spektrum der Wissenschaft, vum 8. August 2011
  5. Dritter Strahlungsgürtel der Erde entdeckt. - Artikel bei astronews.de, vum 4. Mäerz 2013
  6. [1], Wissenschaft aktuell 01. Maerz 2013