Солнечная защита земли: новые детали

Галактические космические лучи, то есть ионы высоких энергий, которые попадают в Солнечную систему из межзвёздного пространства, — очень опасный для космонавтов и космической техники тип радиации. Проникновению космических частиц в гелиосферу препятствует солнечный ветер — поток плазмы, постоянно испускаемый Солнцем. Соответственно, интенсивность галактических космических лучей, достигающих Земли, меняется в зависимости от фазы 11-летнего цикла солнечной активности: в минимуме цикла галактических частиц больше, а в максимуме — меньше. Помимо этого, Солнце иногда внезапно способно значительно (до 25—30% на поверхности Земли и ещё сильнее в межпланетном пространстве) снижать радиационную нагрузку на Землю на короткие промежутки времени — от нескольких минут до часов. Затем в течение нескольких часов или дней интенсивность галактических космических лучей, достигающих Земли, восстанавливается. Это явление в 1937 году впервые обнаружил американский физик Скотт Форбуш. Эффект, названный Форбуш-понижением интенсивности космических лучей, активно изучается на протяжении десятилетий, но процессы, связанные с ним, до конца не поняты до сих пор.

Выбросы солнечной массы типа гало с видимой стороны Солнца; стрелка показывает вероятное место выброса на Солнце. Диск Солнца закрыт коронографом LASCO (Coronagraph aboard NASA’s Solar and Heliospheric Observatory). Фото предоставлено пресс-службой ФИАН.

Дело в том, что наземная аппаратура, используемая в большинстве подобных исследований, не видит космические частицы высоких энергий непосредственно, а фиксирует только потоки вторичных частиц, которые образуются при вторжении космических частиц в атмосферу. Наземные установки не различают типы космических частиц и способны лишь косвенно измерять их энергию. Прямые же измерения Форбуш-эффекта в космосе проводятся довольно редко.

Такие измерения были выполнены космическим спектрометром PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics , или «Полезная нагрузка для исследования антиматерии, материи и астрофизики лёгких ядер»), регистрировавшим потоки протонов, электронов, позитронов и ионов в диапазоне энергий от ста до нескольких сотен мегаэлектронвольт. Прибор работал на российском спутнике «Ресурс-ДК1» с 2006 по 2016 год.

Форбуш-понижения, зафиксированные спектрометром PAMELA, изучали российские специалисты из Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН), Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН в содружестве с коллегами из более десятка научных организаций Италии...

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве. Подробнее