Dienvidatlantijas anomālija: Vai astronomi beidzot ir izskaidrojuši kosmosa Bermudu trīsstūri?

Van Allena zondes (VAP) tika palaistas 2012. gadā un darbojās septiņus gadus, lai labāk izprastu Zemes radiācijas jostas. (Attēla kredīts: NASA)

Ir zināms, ka kuģi, lidmašīnas un cilvēki pazūd bez paskaidrojumiem Ziemeļatlantijas okeāna apgabalā, kas pazīstams kā Bermudu trīsstūris .

Vai tas varētu būt citplanētieši, kāds spēks, kas velk priekšmetus zem jūras, vai saite uz teiksmaini zaudēto Atlantīdas pilsētu? Vai arī tas varētu būt vienkārši slikti laika apstākļi, cilvēku kļūdas vai intensīva satiksme reģionā? Neviens noteikti nezina, bet kopš 19. gadsimta vidus ir pazuduši vairāk nekā 50 kuģi un 20 lidmašīnas . Tas patiesībā ir ne vairāk kā jebkurā citā labi apceļotā okeāna apgabalā, tomēr sazvērestības teorijas saglabājas.

Ja paskatāmies uz debesīm, mēs varam izpētīt līdzīgu parādību, ko dēvē par “kosmosa Bermudu trīsstūri”. Šis plašais reģions augšā Zeme Ir zināms, ka tas posta kosmosa kuģus, kas nejauši iekļūst šajā teritorijā. Kuģis pēkšņi nepazūd gaisā, taču radītie traucējumi tomēr ir nopietni, un tas rada problēmas gan aprīkojumam, gan astronautiem.

Kosmosa Bermudu trīsstūris atrodas virs Atlantijas okeāna dienvidiem, stiepjas no Čīles līdz Zimbabvei, un atrodas vietā, kur iekšējā Van Allena starojuma josta ir vistuvāk Zemes virsmai. Zemei ir divas Van Allena jostas, kas ir divi virtuļa formas uzlādētu daļiņu gredzeni, kas ieskauj mūsu planētu un ko notur Zemes magnētiskais lauks. Iekšējā daļa sastāv galvenokārt no augstas enerģijas protoniem, un ārējā daļa galvenokārt ir elektroni. Tā kā jostas aiztur daļiņas, kas šauj no virsmas saule , tie galu galā aizsargā planētas virsmu no kaitīga starojuma.

Kosmosa Bermudu trīsstūra jeb Dienvidatlantijas anomālijas (SAA) vietā, kā tas oficiāli zināms, Zemes magnētiskais lauks ir īpaši vājš. Tas nozīmē, ka Saules kosmisko staru daļiņas netiek aizturētas tādā mērā, kādā tās atrodas citur virs planētas. Tā rezultātā saules stari sasniedz 200 kilometrus (124 jūdzes) līdz Zemes virsmai. Intensīvāka saules starojuma rezultātā šajā apgabalā palielinās enerģētisko daļiņu plūsma.

'Man nepatīk segvārds, bet šajā reģionā zemākā ģeomagnētiskā lauka intensitāte galu galā rada lielāku satelītu neaizsargātību pret enerģētiskām daļiņām, līdz ar to, ka, šķērsojot teritoriju, var rasties kosmosa kuģu bojājumi,' sacīja Džons Tarduno. , Ročesteras universitātes ģeofizikas profesors. 'Zemākā magnētiskā lauka intensitāte ļauj Zemes radiācijas joslai - tehniski iekšējai joslai - pietuvoties Zemes virsmai,' sacīja Tarduno All About Space. 'Tādējādi satelīti, kas šķērso šo reģionu, piedzīvos lielāku starojuma daudzumu līdz tādam līmenim, ka var rasties bojājumi. Padomājiet par elektrisko izlādi vai loku. Ar lielāku ienākošo starojumu satelīts var uzlādēties, un pavadošie loki var radīt nopietnus bojājumus. ”

Kas notiek ar kosmosa kuģiem un astronautiem SAN?

Parasti Van Allena jostas stiepjas augstumā no 1000 līdz 60 000 km (620 līdz 37 000 jūdzes) virs Zemes virsmas. Radiācijas karstā punkta zemais augstums tomēr novieto to dažu satelītu orbītā, kurus bombardē protoni, kas pārsniedz enerģiju 10 miljonu elektronu voltu (eV) ar ātrumu “trāpījumi” uz kvadrātcentimetru sekundē.

Tas ietekmē kosmosa kuģa elektroniskās sistēmas, kas kavē šo objektu darbību un liek kosmosa aģentūrām un citiem satelītu operatoriem tos izslēgt. Tas pats attiecas uz Habla teleskops , kas iet caur SAN 10 reizes dienā, tur pavadot krietnus 15% sava laika. Habls šajos brīžos nespēj savākt astronomiskos datus, kas nav ideāli, bet nepieciešams.

Viss par kosmosu

(Attēla kredīts: nākotne)

Šo rakstu jums sniedzis Viss par kosmosu .

Žurnāls “Viss par kosmosu” aizved jūs satriecošā ceļojumā pa mūsu Saules sistēmu un ārpus tās, sākot ar pārsteidzošajām tehnoloģijām un kosmosa kuģiem, kas ļauj cilvēcei doties orbītā, līdz kosmosa zinātnes sarežģītībai.

Piesardzības pasākumu neievērošana, izslēdzot kosmosa kuģi, visticamāk, izraisīs sistēmas kļūmi - to astronauti jau ir pieredzējuši ar datoriem uz kuģiem, kas lido SAA tuvumā. Vienīgais risinājums ir veikt aizsardzības pasākumus. 'Iekārtas ievietošana' drošajā režīmā 'nozīmē, ka tiek samazinātas darbības, kas ir jutīgākas pret starojumu,' sacīja Tarduno.

Jo sarežģītāka ir kļuvusi elektronika, jo lielāks ir problēmu rašanās potenciāls. Visi satelīti, kas izmanto mikroviļņu uzskaites sistēmu DORIS - kas apzīmē satelīta integrētu Doplera orbitogrāfiju un radiopozicionēšanu -, piemēram, redz borta oscilatora frekvences maiņu.

Saistīts: “Spēcīga” magnētiskā lauka dīvainība tika konstatēta virs Atlantijas okeāna dienvidiem

Arī SAA nodarītie zaudējumi var izrādīties ļoti dārgi, par ko liecina, kad apgabals nosūtīja Japānas satelītu Hitomi uz Zemes. Hitomi jeb ASTRO-H pasūtīja Japānas Aviācijas un kosmosa izpētes aģentūra (JAXA) pētīt ārkārtīgi enerģētiskus procesus Visumā. Nedaudz vairāk nekā mēnesi pēc tā palaišanas 2016. gada februārī tā operatori zaudēja sakarus un satelīts sadalījās vairākos gabalos. Eksperti vēlāk atklāja, ka problēma radusies tāpēc, ka kosmosa kuģa inerces atskaites vienība (kustības sensora veids) ziņo par 21,7 grādu rotāciju stundā, kad kuģis faktiski bija stabils. Kad attieksmes kontroles sistēma centās novērst neeksistējošo griezienu, notikumu virkne izraisīja tā pārtraukumu.

Ja operatori būtu spējuši pamanīt kļūdu reālā laikā, viņi būtu varējuši to labot. Bet tas notika, kamēr satelīts ceļoja caur SAA, tāpēc sakari tika zaudēti. Pastāv arī iespēja, ka lielā starojuma deva ietekmēja elektroniku. Katrā ziņā nelaimīgā sāga JAXA izmaksāja aptuveni 273 miljonus ASV dolāru un trīs gadus sagatavotus pētījumus.

Astronautus var ietekmēt arī SAN. Daži ziņojuši, ka acu priekšā mirgo nepāra baltas gaismas, un ir veikti pasākumi, lai aizsargātu astronautus uz Starptautiskās kosmosa stacijas (SKS). Lai samazinātu astronautu pakļautā starojuma daudzumu, virs visbiežāk izmantotajām SKS daļām, piemēram, galerijas un guļamtelpām, ir izveidots spēcīgs ekranējums. Astronauti arī valkā dozimetrus, kas ir ierīces, kas reālā laikā mēra viņu personīgo jonizējošā starojuma iedarbību, un izsūta brīdinājumu, ja tie sasniedz bīstamu līmeni.

Kā tiek veidota Dienvidatlantijas anomālija (SAA).(Attēla kredīts: Getty)

Kas izraisa SAN?

Bet kāpēc magnētiskais lauks ir mazāk spēcīgs virs Atlantijas okeāna dienvidiem? Tas ir Zemes formas dēļ, kas nav pilnīgi apaļa. Zeme nedaudz izliekas vidū, un planētas magnētiskais dipola lauks ir nobīdīts no centra aptuveni 500 km (300 jūdzes). Vietās, kur atrodas kritums, lādētās daļiņas un kosmiskie stari atrodas tuvāk Zemes virsmai un nodrošina mazāku izolāciju no starpplanētu telpas. Tomēr magnētiskais burbulis joprojām neļauj saules vējam sasniegt virsmu.

Magnētisko lauku uztur dinamo process, kas rodas no šķidrā metāla, kas plūst Zemes ārējā kodolā un rada elektrisko strāvu. Kad planēta griežas ap savu asi, kausēta, lādēta materiāla nemierīga kustība ir tas, kas veido magnētisko lauku un dod planētai ziemeļu un dienvidu polus pie virsmas. Tomēr stabi nav pastāvīgi, jo Zemes magnētiskais lauks nepārtraukti mainās; pārvietojoties, kļūst arvien spēcīgāks un vājāks. Šobrīd magnētiskais lauks SAA jomā vājinās, kas nozīmē, ka platība pieaug.

Tarduno un viņa kolēģi ir pētījuši, cik ilgi SAA ir bijusi aktīva. Gadā viņi atrada unikālu ģeoloģisko pierādījumu avotu Āfrikā, kas palīdzēja izgaismot Zemes magnētiskā lauka izskatu pirms tūkstošiem gadu. Bantu lauksaimnieki, kas dzīvoja Limpopo upes ieleja Āfrikā Pirms 1000 gadiem veica tīrīšanas rituālu, kas paredzēja sadedzināt ciemus sausuma laikā, lai sāktu no jauna un veicinātu lietu. Apdeguma rezultātā mālā atbrīvojās magnētiskie minerāli, kas pirms dzesēšanas saskanēja ar Zemes magnētisko lauku, un Tarduno un viņa kolēģi atstāja satriecošu momentuzņēmumu par to, kā tajā laikā izskatījās magnētiskais lauks.

'Mēs atradām kaut ko neparastu par kodola-apvalka robežu zem Āfrikas,' sacīja Tarduno, kas varētu ietekmēt globālo magnētisko lauku. Komanda atrada pierādījumus tam, ka SAN ir visjaunākā atkārtotas parādības izpausme.

'Zem Āfrikas, pie kodola apvalka robežas tieši virs šķidrā dzelzs kodola, lauks ir apgriezts. To mēs saucam par apgrieztu plūsmas plāksteri, ”sacīja Tarduno. 'Šķiet, ka tieši šis plāksteris izraisa lielāko daļu vājā lauka un SAN.' Zinātnieki ir arī izpētījuši, vai tas nozīmēs, ka magnētiskais lauks drīzumā apgriezīsies, bet studijas Pamatojoties uz pēdējo 50 000 gadu novērojumiem, SAS nav tā pazīme.

Mākslinieka iespaids par protonu dominējošo iekšējo jostu (sarkana) un ārējo jostu, ko veido elektroni (zils).(Attēla kredīts: NASA)

Ko SAA paplašināšana nozīmē zemiešiem un kosmosa ceļojumiem

Turpmākajos pētījumos ir arī noskaidrots, cik bīstams starojums SAA varētu būt dažādos līmeņos. Tas ir svarīgi, jo SAN pieaugošā platība ne tikai palielinās problēmas ar datoriem un citu elektronisko aprīkojumu uz Zemes, bet arī var izraisīt lielāka vēža izplatība .

Rikardo Kampana no Boloņas Itālijas Nacionālā astrofizikas institūta analizēja radiācijas datus no Itālijas un Nīderlandes satelīta rentgenstaru astronomijai BeppoSAX, kas laika posmā no 1996. līdz 2003. gadam bieži pārvietojās pa SAA apakšējo malu. Viņš konstatēja, ka radiācijas līmenis ir zemāka SAN apakšējā daļā nekā augšējos slāņos.

Tomēr, kā Eiropas Kosmosa aģentūra norāda , magnētiskais lauks šajā jomā pēdējo 150 gadu laikā ir zaudējis aptuveni 15% no spēka. Pirms 1994. gada magnētiskais ziemeļpols pārvietojās ar ātrumu 10 km (6,2 jūdzes) gadā, bet kopš 2001. gada tas ir paātrinājies līdz aptuveni 65 km (40 jūdzēm) gadā. Vai magnētiskais lauks varētu pilnībā izzust, atstājot Zemi plaši atvērtu starojums?

Saistīts: Paskaidrojums par kosmosa radiācijas apdraudējumu astronautiem (infografika)

'Tas neuztraucas tikai pēc daudziem miljardiem gadu nākotnē,' sacīja Tarduno. 'Pat magnētiskās apgriešanās laikā pastāv magnētiskais lauks, lai gan tas ir daudz vājāks un daudz sarežģītāks nekā pašreizējais.

'Debates tagad ir par to, vai mēs esam magnētiskās apgriešanās sākuma stadijā. Straujais dipola magnētiskā lauka stipruma samazinājums pēdējo 160 gadu laikā un sabrukšanas modelis sniedz zināmu atbalstu tam, lai to apsvērtu kā iespēju, taču novērotā sabrukšanas īsais laiks to joprojām iekļauj spekulāciju jomā. ”

Pašlaik galvenās bažas rada kosmosa izpēte, jo īpaši ņemot vērā to, ka satelītu un kosmosa kuģu skaits, kas pārvadā cilvēkus, palielināsies. Ir ļoti svarīgi zināt, kā darbojas SAN, jo, pieaugot par 19,3 km (12 jūdzēm) gadā, tas drīz aptvers daudz lielāku ģeogrāfisko reģionu nekā šodien.

Papildu resursi:

• Skaties šo forši Zemes magnetosfēras vizualizācija no NASA Zinātniskās vizualizācijas laboratorijas
• Vizualizējiet Dienvidatlantijas anomāliju šajā video no Eiropas Kosmosa aģentūras
• Pārbaudiet šos klejojošo magnētisko polu vēsturisko atrašanās vietu kartes no Nacionālajiem vides informācijas centriem

Šis raksts tika pielāgots no iepriekšējās versijas, kas publicēta žurnālā All About Space, SIA Future publikācijā.