Septembra 2012 so znanstveniki z na novo lansiranimi sondami Van Allen dobili dovoljenje, da po samo treh dneh v vesolju vklopijo enega od svojih instrumentov, namesto da bi čakali več tednov, kot je bilo načrtovano. Želeli so vklopiti relativistični elektronski protonski teleskop (REPT), da bi se njegova opazovanja prekrivala z drugo misijo, imenovano SAMPEX (Solar, Anomalous, and Magnetospheric Particle Explorer), ki naj bi kmalu izstopila iz orbite in ponovno vstopila v Zemljino atmosfero.
Zdaj so zelo veseli, da se je zgodilo, saj se je zgodilo nekaj, česar še nihče ni videl. Prej neznani tretji sevalni pas je nastal v sevalnih pasovih Van Allena, ki obkrožajo Zemljo. Znanstvenik je – nejeverno – opazoval, kako njuni podatki kažejo, da je nastal dodatni pas, nato pa nenadoma izginil, kot da bi ga odrezali z nožem. Ponovitve tretjega pasu še niso videli.
'Najprej smo mislili, da naši instrumenti ne delujejo pravilno,' je dejal Dan Baker, član ekipe Van Allen Probes z univerze Colorado v Boulderju, 'vendar smo hitro ugotovili, da vidimo pravi fenomen.'
Zgodilo se je, da je tik preden je bil REPT vklopljen, sončna aktivnost na Soncu poslala energijo proti Zemlji, zaradi česar so sevalni pasovi nabrekli. Energetski delci so se nato naselili v novo konfiguracijo, ki prikazuje dodaten, tretji pas, ki se razteza v vesolje.
'Do petega dneva REPT smo lahko začrtali svoja opazovanja in opazovali nastanek tretjega sevalnega pasu,' pravi Shri Kanekal, namestnik znanstvenika misije za misijo. 'Tretji pas je vztrajal lepo, dan za dnem, teden za tednom, štiri tedne.'
Ta graf prikazuje podatke o energijskih elektronih, zbranih z instrumenti Relativističnega elektronsko-protonskega teleskopa (REPT) na dvojnih satelitih Van Allen Probes v ekscentričnih orbitah okoli Zemlje od 1. septembra 2012 do 4. oktobra 2012 (horizontalna os). Prikazuje tri diskretne energijske kanale (merjeno v megaelektronskih voltih ali MeV). Tretja regija pasu (rumeno) in druga reža (zeleno) sta poudarjena in obstajata, dokler ju 1. oktobra ne uniči koronalni izmet (CME). Navpična os vsakega je L*, dejansko razdalja v Zemlji polmerov, pri katerih črta magnetnega polja prečka magnetno ekvatorialno ravnino. Zasluge: LASP
Od njihovega odkritja leta 1958 vemo, da je Van Allenov sevalni pas sestavljen iz dveh plasti energijsko nabitih delcev v obliki krofov okoli planeta Zemlje, ki jih drži na mestu njegovo magnetno polje.
Znanstveniki zdaj vgrajujejo tisto, kar so videli, v nove modele sevalnih pasov – regije, ki lahko včasih dramatično nabrekne kot odziv na dohodno energijo iz Sonca, vpliva na satelite in vesoljska plovila ali predstavlja potencialno grožnjo za človeški vesoljski polet.
Pasovi so običajno med 200 in 60.000 kilometri nad Zemljo; novi prstan je bil veliko dlje.
Izstrelili so 30. avgusta 2012 kot misija Radiation Belt Storm Probes, dve sondi sta bili preimenovani v čast odkritelju pasov, astrofiziku Jamesu Van Allenu. Opazovanja pasov so pokazala, da so dinamični in skrivnostni. Vendar pa te vrste dinamične tripasovne strukture nikoli teoretično niso opazili ali celo razmišljali.
Koronalni izmet mase (CME) iz Sonca 31. avgusta 2012, dogodek, ki je povzročil nastanek tretjega obroča v sevalnih pasovih Van Allena. Zasluge: NASA
Zbirka instrumentov za energijske delce, sestavo in toplotno plazmo (ECT) na krovu sond je bila zasnovana tako, da pomaga razumeti, kako se populacije elektronov, ki se premikajo s skoraj svetlobno hitrostjo in prodirajo ioni v vesolju, oblikujejo ali spreminjajo kot odziv na spremenljive vložke energije. od sonca.
Ekipa se je že naučila ponovno pisati učbenike, kar je znano o pasovih Van Allena.
'Ti dogodki, ki smo jih zabeležili, so izjemni in nam že omogočajo, da izboljšamo in potrdimo naše teorije o dinamiki pasu na način, ki bo vodil k predvidljivosti njihovega vedenja,' je dejal astrofizik Harlan Spence, glavni raziskovalec ECT, 'ki je pomembno za razumevanje vesoljskega vremena in končno za varnost astronavtov in vesoljskih plovil, ki delujejo v tako nevarnem območju geovesolja.
Na današnji novinarski konferenci so ekipo vprašali, zakaj tega tretjega zvonca še nikoli niso opazili.
'Še nikoli nismo imeli zmožnosti videti česa takega,' je dejal Nicky Fox, namestnik projektnega znanstvenika Van Allen Probes. »Dejstvo, da smo imeli tako neverjetno odkritje v nekaj dneh po tem, ko smo jih vključili, moramo še vedno odkriti in razložiti skrivnosti. 'Van Allenove sonde so pokazale, da je napredek v tehnologiji in odkrivanju, ki ga je dosegla NASA, že skoraj takoj vplival na osnovno znanost.'
Baker je dodal: »Kot je nekoč rekel filozof Yogi Bera, lahko veliko opaziš samo s pogledom. To kaže, da ko odpreš nove oči na Vesolje, lahko vedno najdeš nove stvari.'
Ekipa bo poskušala razumeti, kaj tretji obroč pomeni za astronavte in satelite, čeprav je novi obroč dlje, so regije v Zemljini orbiti magnetno povezane z novo regijo, ki je nastala.
'Več o tem in razumevanje pasu je pomembno za boljše modele in možnost napovedovanja življenjske dobe vesoljskih plovil,' je dejal Fox.
'Na prstane, satelite, vesoljsko postajo vpliva vesoljsko vreme,' je povedala Mona Kessel, znanstvenica programa Van Allen Probes. 'Ne razumemo popolnoma tega, kar smo videli, vendar to modeliramo in poskušamo vse to združiti, zato ostanite z nami.'
Ekipa je objavila članek v reviji Science.
Za več informacij: NASA , U univerzi v New Hampshiru
