Van Allenin vyöhyke

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Van Allenin vyöhykkeet

Van Allenin vyöhykkeet ovat Maan ympärillä olevia toroideja vyöhykkeitä, joissa on Maan magneettikentän vangitsemia suurienergisiä sähköisiä hiukkasia, elektroneja ja protoneja, eli plasmaa. Van Allenin vyöhykkeiden hiukkaset häiritsevät avaruuslaitteiden elektroniikkaa, esimerkiksi keinotekoisia satelliitteja. Kun Van Allenin vyöhykkeet ylilatautuvat Auringon purkausten takia, niiden hiukkasia sinkoaa maan ilmakehään aiheuttaen revontulia. Nimensä ne saivat yhdysvaltalaisen avaruustutkijan James Van Allenin mukaan.

Hiukkastiheys Van Allenin vyöhykkeillä
Alumiinisuojakuoren paksuuden vaikutus absorboituneeseen annokseen Van Allenin vyöhykkeellä noin 36 000 kilometrin korkeudessa

Van Allenin vyöhykkeitä on kaksi ja ne ulottuvat 65 °:n päähän päiväntasaajalta. Napojen kohdalla on reikä. Sisempi on 2 000–6 000 km:n korkeudessa ja koostuu lähinnä positiivisesti varatuista protoneista. Se ulottuu 1,1–3,3 Maan säteen päähän ja sen protonien energia on yli 100 MeV. Alemman vyön alueella Maan magneettikenttä on huomattavasti voimakkaampi kuin ylemmän.

Ulompi Van Allenin vyö on 10 000–65 000 kilometrin korkeudessa, voimakkaimmillaan 14 500–19 000 kilometrissä ja koostuu lähinnä negatiivisesti varatuista elektroneista. Ulompi vyöhyke heikkenee nopeasti etäisyyden kasvaessa siten, että elektronin liike-energia E > 40 keV pienenee 100 kilometrin säteellä tuhatkertaisesti. Muutos johtuu aurinkotuulesta. Elektronien seassa on ioneja: protoneja, alfahiukkasia (heliumytimiä) ja happi-ioneja. Ionit tulevat luultavasti monista eri lähteistä Van Allenin vyöhön.

Van Allenin vyöhykkeiden olemassaolo oli ennustettu ennen satelliittien aikaa. Ne löydettiin yhdysvaltalaisten satelliittien Explorer 1:n 31. tammikuuta 1958 ja Explorer 3:n tekemistä mittauksista, joita tutki professori James Van Allen. Explorer 4 ja Pioneer 3 kartoittivat säteilyvyöhykkeiden muodon.

Vyöhykkeet eivät ulotu yli seitsemän maan säteen päähän. Maan ilmakehän takia Van Allenin vyöhykkeet ovat aina vähintään 200 km:n korkeudessa. 3 mm:n paksuisella alumiinilla suojattu satelliitti vastaanottaa tällä alueella 2 500 rem (25 Sv) säteilyannoksen vuodessa.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]