Космические тайны: есть часть космоса над Землей, где защита от высоких доз радиации значительно слабее.

Известно, что корабли, самолеты и люди исчезают без объяснения причин в районе Северной Атлантики, известном как Бермудский треугольник. 

Может ли это быть инопланетяне, какие-то силы, тянущие объекты под морем или связь с легендарным затерянным городом Атлантида? Или это может быть просто плохая погода, человеческая ошибка или интенсивное движение в регионе? 

Никто не знает наверняка, но более 50 кораблей и 20 самолетов исчезли с середины 19-века. На самом деле это не больше, чем в любом другом районе океана, но теории заговора сохраняются.

Если мы посмотрим в небо, то сможем исследовать подобное явление, получившее название «Бермудский треугольник пространства». Известно, что этот обширный район над Землей наносит ущерб космическим кораблям, которые попадают в эту область.

Аппарат не внезапно исчезает в воздухе, но вызванное разрушение, тем не менее, серьезно, и оно создает проблемы как для оборудования, так и для космонавтов.

Космический Бермудский треугольник лежит над Южной Атлантикой, простираясь от Чили до Зимбабве, и находится в точке, где внутренний радиационный пояс Ван Аллена приближается к поверхности Земли. 

Земля имеет два пояса, которые представляют собой кольца заряженных частиц, которые окружают нашу планету и удерживаются магнитным полем Земли. Внутренняя часть состоит в основном из высокоэнергетических протонов, а внешняя — в основном электроны. 

Поскольку пояса задерживают частицы, которые стреляют с поверхности Солнца, они в конечном итоге защищают поверхность планеты от вредного излучения.

В месте космического Бермудского треугольника или Южно-Атлантической аномалии (SAA), как это формально известно, магнитное поле Земли является особенно слабым. Это означает, что частицы солнечных космических лучей не удерживаются в такой же степени, как они находятся в других местах над планетой. 

В результате солнечные лучи достигают 200 километров (124 мили) от поверхности Земли. Более интенсивное солнечное излучение приводит к увеличению потока энергичных частиц в этой области.

«Мне не нравится прозвище, но в этом регионе более низкая напряженность геомагнитного поля в конечном итоге приводит к большей уязвимости спутников к энергичным частицам, вплоть до того, что повреждение космического корабля может произойти, когда они пересекают область», — сказал Джон Тардуно, профессор геофизики в Рочестерском университете. 

«Более низкая напряженность магнитного поля позволяет радиационному поясу Земли — технически внутреннему поясу — приближаться к поверхности Земли», — сказал Тардуно. 

«Таким образом, спутники, проходящие через этот регион, будут подвергаться большему количеству излучения до такой степени, что может произойти повреждение. Подумайте об электрическом разряде или дуге. При большем поступающем излучении спутник может стать заряженным, а сопутствующие дуги могут привести к серьезному повреждению».

Что происходит с космическими кораблями и космонавтами в САА? 

Обычно пояса Ван Аллена тянутся на высоте от 1000 до 60000 км (от 620 до 37000 миль) над поверхностью Земли. Низкая высота точки излучения, однако, помещает ее в орбиту некоторых спутников, которые подвергаются бомбардировке протонами, энергия которых превышает 10 миллионов электрон-вольт (эВ) со скоростью 3000 «ударов» на квадратный сантиметр в секунду. 

Это влияет на бортовые электронные системы космического корабля, что затрудняет работу этих объектов и заставляет космические агентства и других спутниковых операторов отключать их. 

То же самое относится и к телескопу Хаббл, который проходит через SAA 10 раз в день, тратя там хорошие 15% своего времени. Хаббл не может собирать астрономические данные в эти моменты, что не идеально, но необходимо.

Несоблюдение мер предосторожности при закрытии космического корабля может привести к отказу системы — то, что астронавты уже наблюдали за компьютерами на борту самолета, которые летают в непосредственной близости от SAA. Единственное решение — принять защитные меры. «Перевод оборудования в« безопасный режим »означает, что операции, которые более уязвимы для радиации, сокращаются», — сказал Тардуно. 

Чем сложнее стала электроника, тем больше возможностей для возникновения проблем. 

Например, любые спутники, использующие микроволновую систему слежения DORIS, что означает доплеровскую орбитографию и радиопозицию, интегрированную спутником, видят результирующее смещение частоты бортового генератора. 

Если бы операторы могли обнаружить ошибку в режиме реального времени, они могли бы ее исправить. Но это произошло, когда спутник путешествовал через SAA, поэтому связь была потеряна. Также существует вероятность того, что большая доза радиации повлияла на электронику. В любом случае несчастная сага обошлась JAXA в 273 миллиона долларов и три года подготовленных исследований.

Астронавты могут быть затронуты SAA тоже. 

Некоторые сообщают, что видели странные белые огни, вспыхивающие у них на глазах, и были предприняты шаги для защиты космонавтов на борту. Надежное экранирование установлено на наиболее часто используемых участках МКС, таких как галерея и спальные помещения, для уменьшения количества радиации, которой подвергаются астронавты. 

Астронавты также носят дозиметры, которые являются устройствами, которые измеряют их личное воздействие ионизирующего излучения в режиме реального времени, и отправляют предупреждение, если они достигают опасного уровня.

Что вызывает SAA?

Но почему магнитное поле менее сильное над Южной Атлантикой? Это из-за формы Земли, которая не совсем круглая. Земля слегка вздувается посередине, а магнитное дипольное поле планеты смещается от своего центра примерно на 500 км (300 миль). 

Там, где лежит провал, заряженные частицы и космические лучи находятся ближе к поверхности Земли и обеспечивают меньшую изоляцию от межпланетного пространства. Несмотря на это, этот магнитный пузырь все еще не позволяет солнечному ветру достигать поверхности.

Магнитное поле поддерживается динамо-процессом, возникающим в результате протекания жидкого металла во внешнем ядре Земли, который генерирует электрические токи. Когда планета вращается вокруг своей оси, турбулентное движение расплавленного заряженного материала является тем, что формирует магнитное поле, и дает планете северный и южный полюсы на поверхности. 

И все же полюса не являются постоянными, поскольку магнитное поле Земли постоянно смещается; становится все сильнее и слабее, когда он движется. На данный момент магнитное поле ослабевает в области САА, что означает увеличение площади. 

Тардуно и его коллеги изучают, как долго SAA была активна. В 2018 году они обнаружили уникальный источник геологических свидетельств в Африке, который помог пролить свет на то, как магнитное поле Земли выглядело тысячи лет назад. Фермеры банту, которые жили в долине реки Лимпопо в Африке 1000 лет назад, проводили очистительный ритуал, который включал сжигание их деревень во время засухи, чтобы начать все заново и поощрить дождь. 

Ожог привел к высвобождению в глине магнитных минералов, которые перед охлаждением выровнялись бы с магнитным полем Земли, что оставило Тардуно и его коллеги потрясающий снимок того, как магнитное поле выглядело в то время.

«Мы обнаружили что-то необычное в границе ядро-мантия под Африкой», — сказал Тардуно, что может повлиять на глобальное магнитное поле. Команда нашла доказательства того, что SAA является наиболее актуальным проявлением повторяющегося явления. 

«В Африке, на границе ядро-мантия чуть выше жидко-железного ядра, поле меняется на противоположное. Это то, что мы называем пятном с обратным потоком», — сказал Тардуно. 

«Именно этот патч, кажется, вызывает большую часть слабого поля и SAA». 

Ученые также выяснили, будет ли это означать, что магнитное поле собирается перевернуться, но исследования, основанные на наблюдениях за последние 50 000 лет, предполагают, что SAA не является признаком этого.

Что означает расширение SAA для землян и космических путешествий

Дальнейшие исследования также изучили, насколько опасной может быть радиация в SAA на разных уровнях. Это важно, потому что растущая область SAA не только увеличит проблемы с компьютерами и другим электронным оборудованием на Земле, но это также может привести к большей распространенности.

Риккардо Кампана из Национального института астрофизики в Болонье, Италия, проанализировал радиационные данные с итальянско-голландского спутника рентгеновской астрономии BeppoSAX, который часто проходил через нижний край SAA между 1996 и 2003 годами. Он обнаружил, что уровни излучения были ниже в нижней части SAA, чем в верхних слоях.

Тем не менее, как указывает Европейское космическое агенство, магнитное поле в этой области потеряло около 15% своей силы за последние 150 лет. До 1994 года северный магнитный полюс двигался со скоростью 10 км (6,2 миль) в год, но с 2001 года он увеличился примерно до 65 км (40 миль). Может ли магнитное поле когда-либо полностью исчезнуть, оставив Землю широко открытой для излучения?

«Это не проблема до тех пор, пока в течение многих миллиардов лет не наступит будущее», — сказал Тардуно. «Даже во времена магнитных переворотов существует магнитное поле, хотя и гораздо более слабое и более сложное по форме, чем настоящее. 

«Сейчас ведутся споры о том, находимся ли мы на ранних стадиях переворота магнитного поля. Быстрое снижение напряженности дипольного магнитного поля в течение последних 160 лет и характер распада дают некоторую поддержку для рассмотрения этого как возможного, но непродолжительного времени». Диапазон наблюдаемого распада все еще помещает это в область предположения.»

На данный момент основной проблемой является исследование космоса, особенно учитывая, что число спутников и космических кораблей, несущих людей, будет увеличиваться. Знание того, как ведет себя SAA, имеет решающее значение, потому что, поскольку оно растет со скоростью 19,3 км (12 миль) в год, оно вскоре охватит гораздо больший географический регион, чем сегодня.