Deasupra noastră, în întunericul cosmic, o forță invizibilă face ordine printre particulele care amenință tehnologia modernă. O echipă de cercetători a găsit răspunsul la un mister vechi de zeci de ani: cum sunt eliminați cei mai periculoși electroni care plutesc în jurul Pământului.
Centurile Van Allen, două imense regiuni în formă de gogoașă, îmbrățișează planeta și o protejează de radiațiile solare. În același timp însă, adăpostesc particule letale pentru orice misiune spațială.
Electronii care depășesc 0,1 MeV pot străpunge ecranarea sateliților, provocând da iremediabile componentelor electronice. Cei cu energii de până la 2 MeV reprezintă un pericol direct pentru astronauți, în cazul traversării acestor zone.
Până acum, știința știa doar că acești „electronii ucigași” dispar, în cele din urmă, în atmosferă. Mecanismul exact rămânea ascuns. Un studiu recent, publicat în Geophysical Research Letters, a reușit să identifice vinovatul.
Undele HOQE dezvăluie un fenomen ascuns
Timp de trei ani între 2013 și 2015, sondele Van Allen ale NASA au adunat date dintr-o regiune inaccesibilă altor instrumente. Analizând această comoară de informații, echipa condusă de Lixian Yang a observat ceva neașteptat. Undele de plasmă numite „chorus” nu se comportau după tiparele cunoscute.
În mod normal, aceste unde radio călătoresc aproape paralel cu liniile câmpului magnetic. Înregistrările au arătat însă că unele dintre ele se înclină la unghiuri extreme. Pe măsură ce devin oblice, natura lor se schimbă radical.
Componenta magnetică aproape dispare, iar cea electrică preia controlul. Ajung să semene mai degrabă cu impulsuri electrice pure decât cu unde radio obișnuite. Cercetătorii le-au botezat HOQE – highly oblique quasi-electrostatic.
Aceste unde aproape electrostatice posedă un câmp electric atât de puternic încât poate smulge electronii de mare energie din orbitele lor statornice. Procesul este mult mai eficient decât orice model fizic anticipase.
O descoperire care rescrie modelele de radiații
Undele HOQE apar mai ales în zonele cu densitate scăzută de plasmă, unde nimic nu le frânează. Acolo, ele declanșează un mecanism numit „difuzie unghiulară”.
Electronii sunt deviați treptat, ca niște bile de biliard lovite sub unghiuri neașteptate, până când părăsesc centurile și se prăbușesc în atmosferă. Acolo, își pierd energia și dispar. Descoperirea transformă înțelegerea dinamicii centurilor de radiații.
Aceste unde invizibile acționează ca un sistem natural de întreținere, eliminând exact particulele cele mai periculoase. Fără ele, sateliții de telecomunicații și cei de observație ar fi mult mai expuși la defecțiuni catastrofale. Implicațiile nu se opresc aici.
Modelele de prognoză a radiațiilor spațiale vor trebui rescrise pentru a include acest mecanism subtil. Ceea ce părea un detaliu fizic minor – unghiul unei unde – se dovedește a fi o piesă esențială în protejarea infrastructurii de care depinde lumea modernă.
