Відкрити головне меню
Південно-атлантична аномалія на висоті бл. 560 км[1]

Південно-атлантична аномалія (англ. South Atlantic Anomaly, ПАА) — це територія, де внутрішній радіаційний пояс Ван Аллена найближче підходить до поверхні Землі, спускаючись до висоти 200 км. Це призводить до зростання густини енергетичних часточок на цій ділянці та піддає штучні супутники Землі до вищих, ніж звичайні на цій висоті, рівнів радіації. Ефект спричинений неконцентричністю Землі та її магнітного диполю, а ПАА є ділянкою, де магнітне поле Землі є найслабшим у порівнянні з ідеальним дипольним полем з Землею у центрі.

Зміст

Розташування та формаРедагувати

Радіаційні пояси Ван Аллена є симетричними до магнітної осі Землі, яка в свою чергу нахилена відносно осі обертання приблизно на 11 градусів. Перетин мід магнітною та обертальною віссю розташований не в центрі Землі, а у ~500 км на північ від центру. Через цю асиметрію, внутрішній пояс Ван Аллена найближче підходить до поверхні Землі над південною Атлантикою (спускається до 200 км над поверхнею), а найдалі розташований над північним Тихим океаном[2].

 
Перетин радіаційних поясів Ван Аллена з зазначенням точки, де виникає Південно-атлантична аномалія

Якщо представити магнетизм Землі як «магнітний диполь» (невеликий сильний магніт), то він буле розміщений не в центрі Землі, в у напрямку Сінгапура. В результаті над Південною Америкою та південною Атлантикою, поблизу антиподної точки до Сінгапура, магнітне поле відносно слабше, що веде до нижчого рівня відкидання захоплених радіаційними поясами частинок, а тому вони проникають нижче в атмосферу, ніж в інших місцях[3].

Форма ПАА з часом змінюється. З дати її відкриття у 1958 році[4] південні кордони аномалії залишились майже незмінними, а у північно-західному, північному, північно-східному та східному напрямках зафіксоване довготривале розширення. Крім того, форма та густина часточок ПАА змінюється у добовому ритмі, і найбільша густина відповідає приблизно місцевому полудню. На висоті приблизно 500 км, аномалія простягається від −50° до 0° географічної широти та від −90° до +40° широти[5]. Зона найвищої інтенсивності ПАА дрейфує в західному напрямку зі швидкістю ~0,3° на рік; цей показник дуже близький до показника обертального диференціала між ядром Землі та її поверхнею, який оцінюється у 0,3-0,5° на рік.

 
Слабше геомагнітне поле в місці ПАА

Сучасні наукові теорії припускають, що повільне слабшання геомагнітного поля є однією з причин зміни кордонів Південно-атлантичної аномалії, зафіксованих з часу її відкриття. Коли геомагнітне поле слабшає, внутрішній радіаційний пояс спускається ближче до поверхні, з відповідним збільшенням площі аномалії на відповідних висотах.

ПроявиРедагувати

Південно-атлантична аномалія важлива для астрономiчних супутників та інших космічних апаратів, орбіта яких розташована на висоті декількох сотень кілометрів; такі орбіти періодично проходять через ПАА, і космічні апарати декілька хвилин піддаються сильній радіації від протонів, захоплених внутрішнім поясом Ван Аллена. Міжнародна космічна станція, орбіта якої має нахил 51,6°, потребує додаткового захисту для протидії цій проблемі. Телескоп Габбл при проходженні ПАА не здійснює спостережень за космосом[6]. Космонавти також відчувають вплив ПАА — крім додаткової радіації, вважається, що проходження аномалії є причиною т. зв. «падаючих зірок» (фосфенів), які деколи бачать космонавти в цей час[7]. Проходження через аномалію також вважається[8] причиною початкових невдач з супутниками мережі Globalstar.

Експеримент PAMELA при проходженні через аномалію зафіксував кількості антипротонів в рази більше очікуваних. Це може свідчити про те, що пояс Ван Аллена утримує античастинки, які утворюються при взаємодії верхніх шарів атмосфери Землі з космічними променями[9].

NASA повідомляло, що сучасні лептопи виходили з ладу, коли маршрут космічних човників перетинав ПАА[10]. У жовтні 2012 космічний апарат SpaceX CRS-1 Dragon, приєднаний до МКС, мав тимчасові проблеми при проході через аномалію[11].

Розпочата 2013 року супутникова місія Swarm ЄКА з вивчення магнітного поля Землі більш докладно вивчить та виміряє і ПАА[12].

Див. такожРедагувати

ПриміткиРедагувати

  1. ROSAT SAA. Процитовано 2007-10-16. 
  2. Stassinopoulos, E.G.; Staffer, C.A. (2007). Forty-Year Drift and Change of the SAA. NASA Goddard Spaceflight Center. 
  3. FAQ: "The Great Magnet, the Earth". nasa.gov. Процитовано 31 July 2015. 
  4. Broad, William J. (June 5, 1990). 'Dip' on Earth Is Big Trouble In Space. New York Times. Процитовано December 31, 2009. 
  5. The South Atlantic Anomaly. Ask an Astrophysicist. Процитовано 2007-10-16. 
  6. Hubble Achieves Milestone: 100,000th Exposure. STScI. 1996-07-18. Процитовано 2009-01-25. 
  7. What is the South Atlantic Anomaly?. Ask the Astronomer. Процитовано 2009-12-06. 
  8. Space Intelligence News (PDF). Ascend. March 2007. Архів оригіналу за 14 лютий 2007. Процитовано 21 березень 2016. 
  9. Adriani, O.; Barbarino, G. C.; Bazilevskaya, G. A.; Bellotti, R.; Boezio, M.; Bogomolov, E. A.; Bongi, M.; Bonvicini, V. та ін. (2011). The Discovery of Geomagnetically Trapped Cosmic-Ray Antiprotons. The Astrophysical Journal Letters 737 (2). с. L29. Bibcode:2011ApJ...737L..29A. arXiv:1107.4882v1. doi:10.1088/2041-8205/737/2/L29. 
  10. Siceloff, Steven (June 28, 2010). Shuttle Computers Navigate Record of Reliability. NASA.gov. Процитовано July 3, 2010. 
  11. Bergin, Chris (October 19, 2012). Dragon enjoying ISS stay, despite minor issues. NASA Spaceflight. Процитовано October 20, 2012. 
  12. SWARM - прес-реліз ЄКА.

External linksРедагувати