Південно-атлантична аномалія (англ. South Atlantic Anomaly, ПАА) — 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.
Розташування та форма
Радіаційні пояси Ван Аллена є симетричними до магнітної осі Землі, яка в свою чергу нахилена відносно осі обертання приблизно на 11 градусів. Перетин між 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.
Якщо представити магнетизм Землі як «магнітний диполь» (невеликий сильний магніт), то він буде 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.
Форма ПАА з часом змінюється. З дати її відкриття у 1958 році 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. 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.
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.
Прояви
Південно-атлантична аномалія важлива для астрономічних 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. 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. Проходження через аномалію також вважається 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.
NASA повідомляло, що сучасні лептопи виходили з ладу, коли маршрут космічних човників перетинав ПАА. У жовтні 2012 космічний апарат SpaceX CRS-1 Dragon, приєднаний до МКС, мав тимчасові проблеми при проході через аномалію.
Розпочата 2013 року супутникова місія Swarm ЄКА з вивчення магнітного поля Землі більш докладно вивчить та виміряє і ПАА.
Див. також
Примітки
- ROSAT SAA. Процитовано 16 жовтня 2007.
- Stassinopoulos, E.G.; Staffer, C.A. (2007). Forty-Year Drift and Change of the SAA. NASA Goddard Spaceflight Center.
- FAQ: "The Great Magnet, the Earth". nasa.gov. Процитовано 31 липня 2015.
- Broad, William J. (5 червня 1990). 'Dip' on Earth Is Big Trouble In Space. New York Times. Процитовано 31 грудня 2009.
- The South Atlantic Anomaly. Ask an Astrophysicist. Процитовано 16 жовтня 2007.
- Hubble Achieves Milestone: 100,000th Exposure. STScI. 18 липня 1996. Процитовано 25 січня 2009.
- What is the South Atlantic Anomaly?. Ask the Astronomer. Процитовано 6 грудня 2009.
- (PDF). Ascend. March 2007. Архів оригіналу (PDF) за 14 лютого 2007. Процитовано 21 березня 2016.
- 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. Т. 737, № 2. с. L29. arXiv:1107.4882v1. Bibcode:2011ApJ...737L..29A. doi:10.1088/2041-8205/737/2/L29.
- Siceloff, Steven (28 червня 2010). . NASA.gov. Архів оригіналу за 19 серпня 2020. Процитовано 3 липня 2010.
- Bergin, Chris (19 жовтня 2012). Dragon enjoying ISS stay, despite minor issues. NASA Spaceflight. Процитовано 20 жовтня 2012.
- SWARM - прес-реліз ЄКА.
Посилання
- BBC News — Magnetic mysteries of Earth's Core (section: Magnetic flip) has a video showing the growth and movement of the South Atlantic Anomaly over the last 400 years.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Pivdenno atlantichna anomaliya angl South Atlantic Anomaly PAA teritoriya de vnutrishnij radiacijnij poyas Van Allena najblizhche pidhodit do poverhni Zemli spuskayuchis do visoti 200 km Ce prizvodit do zrostannya gustini energetichnih chastochok na cij dilyanci ta piddaye shtuchni suputniki Zemli do vishih nizh zvichajni na cij visoti rivniv radiaciyi Efekt sprichinenij nekoncentrichnistyu Zemli ta yiyi magnitnogo dipolyu a PAA ye dilyankoyu de magnitne pole Zemli ye najslabshim u porivnyanni z idealnim dipolnim polem z Zemleyu u centri Pivdenno atlantichna anomaliya na visoti bl 560 kmRoztashuvannya ta formaRadiacijni poyasi Van Allena ye simetrichnimi do magnitnoyi osi Zemli yaka v svoyu chergu nahilena vidnosno osi obertannya priblizno na 11 gradusiv Peretin mizh magnitnoyu ta obertalnoyu vissyu roztashovanij ne v centri Zemli a u 500 km na pivnich vid centru Cherez cyu asimetriyu vnutrishnij poyas Van Allena najblizhche pidhodit do poverhni Zemli nad pivdennoyu Atlantikoyu spuskayetsya do 200 km nad poverhneyu a najdali roztashovanij nad pivnichnim Tihim okeanom Peretin radiacijnih poyasiv Van Allena z zaznachennyam tochki de vinikaye Pivdenno atlantichna anomaliya Yaksho predstaviti magnetizm Zemli yak magnitnij dipol nevelikij silnij magnit to vin bude rozmishenij ne v centri Zemli v u napryamku Singapura V rezultati nad Pivdennoyu Amerikoyu ta pivdennoyu Atlantikoyu poblizu antipodnoyi tochki do Singapura magnitne pole vidnosno slabshe sho vede do nizhchogo rivnya vidkidannya zahoplenih radiacijnimi poyasami chastinok a tomu voni pronikayut nizhche v atmosferu nizh v inshih miscyah Forma PAA z chasom zminyuyetsya Z dati yiyi vidkrittya u 1958 roci pivdenni kordoni anomaliyi zalishilis majzhe nezminnimi a u pivnichno zahidnomu pivnichnomu pivnichno shidnomu ta shidnomu napryamkah zafiksovane dovgotrivale rozshirennya Krim togo forma ta gustina chastochok PAA zminyuyetsya u dobovomu ritmi i najbilsha gustina vidpovidaye priblizno miscevomu poludnyu Na visoti priblizno 500 km anomaliya prostyagayetsya vid 50 do 0 geografichnoyi shiroti ta vid 90 do 40 shiroti Zona najvishoyi intensivnosti PAA drejfuye v zahidnomu napryamku zi shvidkistyu 0 3 na rik cej pokaznik duzhe blizkij do pokaznika obertalnogo diferenciala mizh yadrom Zemli ta yiyi poverhneyu yakij ocinyuyetsya u 0 3 0 5 na rik Slabshe geomagnitne pole v misci PAA Suchasni naukovi teoriyi pripuskayut sho povilne slabshannya geomagnitnogo polya ye odniyeyu z prichin zmini kordoniv Pivdenno atlantichnoyi anomaliyi zafiksovanih z chasu yiyi vidkrittya Koli geomagnitne pole slabshaye vnutrishnij radiacijnij poyas spuskayetsya blizhche do poverhni z vidpovidnim zbilshennyam ploshi anomaliyi na vidpovidnih visotah ProyaviPivdenno atlantichna anomaliya vazhliva dlya astronomichnih suputnikiv ta inshih kosmichnih aparativ orbita yakih roztashovana na visoti dekilkoh soten kilometriv taki orbiti periodichno prohodyat cherez PAA i kosmichni aparati dekilka hvilin piddayutsya silnij radiaciyi vid protoniv zahoplenih vnutrishnim poyasom Van Allena Mizhnarodna kosmichna stanciya orbita yakoyi maye nahil 51 6 potrebuye dodatkovogo zahistu dlya protidiyi cij problemi Teleskop Gabbl pri prohodzhenni PAA ne zdijsnyuye sposterezhen za kosmosom Kosmonavti takozh vidchuvayut vpliv PAA krim dodatkovoyi radiaciyi vvazhayetsya sho prohodzhennya anomaliyi ye prichinoyu t zv padayuchih zirok fosfeniv yaki dekoli bachat kosmonavti v cej chas Prohodzhennya cherez anomaliyu takozh vvazhayetsya prichinoyu pochatkovih nevdach z suputnikami merezhi Globalstar Eksperiment PAMELA pri prohodzhenni cherez anomaliyu zafiksuvav kilkosti antiprotoniv v razi bilshe ochikuvanih Ce mozhe svidchiti pro te sho poyas Van Allena utrimuye antichastinki yaki utvoryuyutsya pri vzayemodiyi verhnih shariv atmosferi Zemli z kosmichnimi promenyami NASA povidomlyalo sho suchasni leptopi vihodili z ladu koli marshrut kosmichnih chovnikiv peretinav PAA U zhovtni 2012 kosmichnij aparat SpaceX CRS 1 Dragon priyednanij do MKS mav timchasovi problemi pri prohodi cherez anomaliyu Rozpochata 2013 roku suputnikova misiya Swarm YeKA z vivchennya magnitnogo polya Zemli bilsh dokladno vivchit ta vimiryaye i PAA Div takozhGeomagnitna inversiya Magnitna burya Kosmichna pogodaPrimitkiROSAT SAA Procitovano 16 zhovtnya 2007 Stassinopoulos E G Staffer C A 2007 Forty Year Drift and Change of the SAA NASA Goddard Spaceflight Center FAQ The Great Magnet the Earth nasa gov Procitovano 31 lipnya 2015 Broad William J 5 chervnya 1990 Dip on Earth Is Big Trouble In Space New York Times Procitovano 31 grudnya 2009 The South Atlantic Anomaly Ask an Astrophysicist Procitovano 16 zhovtnya 2007 Hubble Achieves Milestone 100 000th Exposure STScI 18 lipnya 1996 Procitovano 25 sichnya 2009 What is the South Atlantic Anomaly Ask the Astronomer Procitovano 6 grudnya 2009 PDF Ascend March 2007 Arhiv originalu PDF za 14 lyutogo 2007 Procitovano 21 bereznya 2016 Adriani O Barbarino G C Bazilevskaya G A Bellotti R Boezio M Bogomolov E A Bongi M Bonvicini V ta in 2011 The Discovery of Geomagnetically Trapped Cosmic Ray Antiprotons The Astrophysical Journal Letters T 737 2 s L29 arXiv 1107 4882v1 Bibcode 2011ApJ 737L 29A doi 10 1088 2041 8205 737 2 L29 Siceloff Steven 28 chervnya 2010 NASA gov Arhiv originalu za 19 serpnya 2020 Procitovano 3 lipnya 2010 Bergin Chris 19 zhovtnya 2012 Dragon enjoying ISS stay despite minor issues NASA Spaceflight Procitovano 20 zhovtnya 2012 SWARM pres reliz YeKA PosilannyaBBC News Magnetic mysteries of Earth s Core section Magnetic flip has a video showing the growth and movement of the South Atlantic Anomaly over the last 400 years