Cinturão de Van Allen

Definição

Um cinturão de radiação refere-se a uma camada de partículas carregadas e energéticas que é mantida pelo campo magnético do planeta ao redor do planeta.

O cinturão de Van Allen refere-se especificamente aos cinturões de radiação ao redor da Terra.

O cinturão de Van Allen é um cinturão de radiação intensa na magnetosfera composto de partículas carregadas energéticas presas pelo campo magnético da terra também: um cinturão semelhante em torno de outro planeta

O cinturão de Van Allen é uma das duas regiões de partículas carregadas de alta energia ao redor da Terra, a região interna centralizada a uma altitude de 3200 km e a região externa a uma altitude entre 14.500 e 19.000 km.

O que são os cinturões Van Allen?

Os cinturões de Van Allen, também chamados de cinturões de radiação de Van Allen, são dois grandes toruses de partículas carregadas ao redor do planeta, mantidas no lugar pelo campo magnético da Terra.

Os cinturões de Van Allen existem por causa de “pontos cegos” no campo magnético da Terra causados por sua compressão e alongamento do vento solar.

O campo magnético da Terra serve como um espelho magnético, saltando partículas carregadas para frente e para trás ao longo de linhas de força que se estendem entre os pólos magnéticos norte e sul.

Os cinturões de Van Allen estão intimamente associados à aurora boreal e à aurora austral, belas cortinas de partículas carregadas visíveis em locais na superfície da Terra, onde os cinturões de Van Allen se cruzam com a atmosfera superior. As correias Van Allen também são relevantes para os satélites e as estações espaciais em órbita, que devem evitar as correias devido aos danos que suas partículas carregadas causariam.

No final do século 19 e início do século 20, vários cientistas – Carl Størmer, Kristian Birkeland e Nicholas Christofilos – especularam sobre a possibilidade de um cinturão de partículas carregadas em torno da Terra, mas não foi até 1958, quando sua existência era confirmado por alguns dos primeiros satélites americanos, Explorer 1 e Explorer 3. Os projetos foram liderados pelo Dr. James Van Allen, da Universidade de Iowa, após o qual os cinturões foram nomeados. O Explorer 1, uma sonda espacial de 14 kg (30 lb), foi lançada para o Ano Geofísico Internacional, e os dados científicos que ele retornou sobre o espaço imediatamente fora da atmosfera da Terra foram inestimáveis.

As correias de Van Allen foram descobertas inicialmente quando o equipamento de detecção de raios cósmicos nos satélites ficou temporariamente morto, sobrecarregado pela radiação local.

Existem duas correias Van Allen distintas – a correia Van Allen interna e a correia Van Allen externa.

O cinturão de Van Allen interno, estendendo-se de 0,1 a 1,5 raios terrestres da superfície, consiste em prótons altamente carregados, capazes de penetrar até um milímetro de chumbo e danificar os astronautas e os equipamentos espaciais.

O cinturão externo de Van Allen, localizado entre 3 e 10 raios terrestres da superfície, com sua maior intensidade entre 4 e 5 raios terrestres, consiste em elétrons energéticos.

A fonte das partículas energéticas varia de acordo com a correia – as correias internas de Van Allen consistem em produtos de decomposição dos impactos dos raios cósmicos na atmosfera superior, enquanto as correias externas de Van Allen são produzidas a partir de influxos de partículas carregadas de tempestades geomagnéticas, que são produzidos pela influência do Sol nos campos magnéticos da Terra.

Por que estudar os cinturões de radiação?

Compreender o ambiente da cinta de radiação e sua variabilidade é importante por dois motivos.

Primeiro, avança o conhecimento fundamental da física sobre os processos espaciais e, em segundo lugar, permitirá a mitigação do clima espacial em áreas de design e operações de espaçonaves, planejamento de missões e segurança de astronautas.

Esses processos de aceleração de partículas se aplicam não apenas aos cinturões, mas a outros objetos e eventos em todo o sistema solar e universo.

O clima espacial pode alterar a dose de radiação ionizante em voos de aeronaves polares, desativar satélites, causar falhas na rede elétrica e interromper os sinais do sistema de posicionamento global, televisão e telecomunicações.

Compreender a ciência do clima espacial pode levar a uma capacidade de previsão, o que permitirá um melhor gerenciamento e proteção de tecnologias espaciais ou afetadas.

Cinturão de Van Allen – História

Duas faixas gigantes de radiação, conhecidas como cinturões de Van Allen, ao redor da Terra foram descobertas em 1958.

Em 2012, observações das sondas de Van Allen mostraram que um terceiro cinturão às vezes pode aparecer.

Gigantes faixas em forma de rosca de partículas carregadas magneticamente e altamente energéticas cercam a Terra.

James Van Allen, físico da Universidade de Iowa, descobriu esses cinturões de radiação em 1958 após o lançamento do Explorer 1, o primeiro satélite dos EUA. Os cinturões de radiação foram finalmente nomeados em homenagem a ele.

O experimento de Van Allen no Explorer 1, lançado em 31 de janeiro de 1958, teve um experimento simples de raios cósmicos que consistia em um contador Geiger (um dispositivo que detecta radiação) e um gravador. Os experimentos de acompanhamento em três outras missões em 1958 – Explorer 3, Explorer 4 e Pioneer 3 – estabeleceram que havia duas faixas de radiação circulando a Terra.

Embora as observações tenham continuado por décadas, nosso conhecimento dos cinturões tornou-se mais aprimorado quando as sondas Van Allen foram lançadas em 2012. Eles descobriram que os cinturões eram mais complexos do que se imaginava anteriormente. As sondas mostraram que o formato das correias depende de qual partícula está sendo estudada.

Eles também descobriram informações sugerindo que há menos radiação do que se imaginava em certas partes dos cinturões de Van Allen, o que significa que naves espaciais e humanos não precisariam de tanta proteção contra radiação se estivessem viajando naquela região.

No 60º aniversário do Explorer 1, a NASA disse que os estudos sobre os Cinturões de Van Allen são ainda mais importantes hoje. “Nossa tecnologia atual é cada vez mais suscetível a essas partículas aceleradas porque mesmo um único golpe de uma partícula pode perturbar nossos instrumentos e eletrônicos cada vez menores”, disse David Sibeck, cientista da missão Van Allen Probes no Goddard Space Flight Center (Van Allen não detecta nenhum centro de voo espacial Goddard) da NASA em Maryland, em um Declaração de 2018. “À medida que a tecnologia avança, torna-se ainda mais premente entender e prever nosso ambiente espacial”.

Cinturão de Van Allen

Cinturão de Van Allen

Os cinturões de Van Allen ajudam a criar a aurora boreal e sua contraparte sul, aurora

Fonte:www.nasa.gov/www.space.com/economictimes.indiatimes.com/www.lanl.gov/www.dictionary.com/www.wisegeek.org/sci.esa.int/www.thesuntoday.org/www.swpc.noaa.gov