Новини науки

Радиационные пояса Земли накапливают заряженные частицы: протоны и электроны. Происхождение первых давно известно, но эксперимент для электронов удалось совершить только теперь, при помощи студенческого спутника.

В радиационных поясах планеты магнитосфера удерживает большое количество заряженных частиц. Схема их расположения внешне напоминает два бублика, окружающих Землю. Во внутренней части, на высоте от 500 км накапливаются протоны, а на большой высоте до 40 тыс. км — электроны. В данной области протоны образовываются при столкновении космических лучей и солнечной радицации с атомами в разреженных слоях стратосферы.

В теории, электроны возникают аналогичным способом, но доказать этого пока не удавалось. Количество электронов в поясах может сильно меняться, хотя процесс образования и распада нейтронов идет довольно стабильными темпами. Чтобы выяснить это, студенты и ученые из Колорадского университета в Боулдере сконструировали микроспутник.

Аппарат CSSWE (Colorado Student Space Weather Experiment) создан на основе трех блоков CubeSat (3U) и весит около четырех килограммов. 1,25 кг этой массы составил детектор REPTile (Relativistic Electron and Proton Telescope) для регистрации протонов с энергиями 9-40 МэВ и электронов с энергиями от 0,5 до 3,3 и более МэВ. В сентябре 2012 г. спутник был выведен на орбиту высотой до 780 км и проработал около полутора лет.

Анализ полученных результатов показал, что энергетический профиль и направления движения электронов в радиационном поясе полностью соответствовали тому, что должен создавать бета-распад нейтронов, рожденных космическим излучением. Кроме того, удалось определить среднее содержание нейтронов в верхних слоях атмосферы — оно составило порядка 2*10-9 на куб. см.