Новые методы изучения магнитного поля
Северное сияние
Американские ученые предложили создавать северное сияние в любой точке земной атмосферы – с помощью выведенного на орбиту ускорителя элементарных частиц. Проект представлен в журнале Journal of Geophysical Research (см. сопутствующие линки).
Описанный учеными ускоритель примерно в три раза мощнее уже запущенных НАСА: энергия его луча, направленного на Землю, составит 0,5–10 электронвольт, с импульсами продолжительностью 0,1 микросекунд. Размещать ускоритель планируется на высоте 300 километров.
За основу новой модели ускорителя частиц ученые взяли разрабатываемый в Национальной ускорительной лаборатории SLAC компактный ускоритель элементарных частиц для изучения космоса Compass (Compact Particle Accelerator for Space Science). Ускоритель позволит ученым ставить различные эксперименты для изучения поведения частиц в верхних слоях атмосферы. Например, траектории движения электронов "очертят" силовые линии магнитного поля Земли, иллюстрируя то, как они изгибаются во время периодов повышенной геомагнитной активности, при солнечных бурях.
Приближаясь к поверхности Земли, некоторые электроны будет ударять по молекулам атмосферы, что вызовет явление, подобное северному сиянию. Более того, ускоритель сможет создавать и более экзотические атмосферные явления наподобие красных спрайтов и синих струй (см. сопутствующие линки). Ученые отмечают, что лучи, направляемые укорителем, можно будет наблюдать с запущенных на высоту 44 км стратостатов, которые зафиксируют рентгеновское излучение, производимое столкновениями электронов с молекулами земной атмосферы.
На данный момент описанный в статье ускоритель является теоретическим концептом. Однако разработанная технология наблюдения за поведением электронов, выпускаемых ускорителем, указывает на практическую возможность его изготовления и функционирования.
А. А. Астапенкова (по материалам из открытых источников)
Сопутствующие линки:
- Статья в Journal of Geophysical Research "Diagnostics of an artificial relativistic electron beam interacting with the atmosphere"
- Красные спрайты и синие струи (видео)