Наука и техника

Обнаружен антипротонный радиационный пояс Земли

04 августа 2011 года, 13:32 | Текст: Дмитрий Сафин | Послушать эту новость

Аппарат PAMELA зарегистрировал антипротоны, удерживаемые во внутреннем радиационном поясе Земли.

Радиационным поясом называют область магнитосферы, в которой накапливаются и удерживаются проникшие в неё заряженные частицы. Антипротоны, рождающиеся в реакциях энергетичных частиц космических лучей в экзосфере Земли, также могут захватываться геомагнитным полем, «дрейфуя» вдоль его линий. Такие античастицы характеризуются узким распределением величины угла между векторами скорости и линиями магнитного поля земли (угол должен быть близок к 90˚).

PAMELA готовится к старту.

Зонд PAMELA, в июне 2005 года стартовавший с Байконура на спутнике «Ресурс-ДК1», оборудован всем необходимым для регистрации заряженных частиц космических лучей, и одной из главных его задач стало выявление относительно редких антипротонов и позитронов. Орбита «Ресурса-ДК1» с её наклонением (углом между плоскостью орбиты и экваториальной плоскостью Земли) в 70˚ и высотой в 350–610 км даёт возможность исследовать космическое излучение на самых разных участках магнитосферы; к тому же она проходит сквозь Южную Атлантическую аномалию, где внутренний радиационный пояс совсем близок к поверхности Земли, что позволяет наблюдать захваченные геомагнитным полем частицы.

Авторы нового исследования, физики из Италии и России, рассмотрели данные, собранные приблизительно за 850 дней работы PAMELA. Проведя около 4,6•10⁹ с в области Южной Атлантической аномалии, зонд сумел идентифицировать 28 захваченных антипротонов с кинетической энергией в диапазоне 60–750 МэВ. Такое количество может показаться ничтожным, но антипротоны в космических лучах, как показывают измерения, встречаются ещё реже, что и свидетельствует в пользу захвата и удерживания античастиц в радиационном поясе.

Измеренные соотношения числа антипротонов и протонов. Красным показаны данные для частиц и античастиц, захваченных в области Южной Атлантической аномалии, чёрным — для галактических космических лучей. Сплошной линией отмечены результаты теоретических расчётов. (Иллюстрация из Astrophysical Journal Letters.)

Полная версия отчёта опубликована в издании Astrophysical Journal Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Technology Review.