Материалы портала «Научная Россия»

Как физики МГУ поучаствовали в открытии третьего радиационного пояса Земли

Как физики МГУ поучаствовали в открытии третьего радиационного пояса Земли
Учёные рассказали, как они анализировали ультрарелятивистские электроны и почему статья в Nature занимает меньший объём, чем приложения к ней

Соавторы статьи о происхождении третьего радиационного пояса Земли, опубликованной в журнале Nature Physics, учёные НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ, рассказали о сложностях публикации в международно признанных изданиях, о личном вкладе и о своих планах.

Почти полвека считалось, что Землю окружают два электронных радиационных пояса: внутренний (на высоте от 1600 до 13 тыс. км) и внешний (на высоте от 19 до 40 тыс. км.). Третий был недавно обнаружен на внутреннем крае внешнего пояса на высоте от 19 до 22 тысяч километров от Земли, а состоит он исключительно из энергичных, ультрарелятивистских электронов (с энергиями более 2 мегаэлектронвольт), обладающих высокой проникающей способностью.

Радиационные пояса Земли могут представлять серьёзную угрозу для спутников и космических кораблей, вызывая как незначительные сбои аппаратуры, так и полный её выход из строя.

«Лучшее понимание природы излучения в околоземном пространстве поможет защитить людей и аппаратуру от радиационного воздействия», – говорит руководитель международной группы учёных, выпускник МФТИ, в настоящее время профессор Сколковского института науки и технологий Юрий Шприц.

Под его руководством была создана модель околоземных радиационных поясов за период с начала августа по начало октября 2012 года. Физики выяснили, что в начале сентября минувшего года ультрарелятивистские электроны за счёт взаимодействия с электромагнитными ионно-циклотронными волнами, наряду с другими процессами, испытали значительные потери. В результате внешний радиационный пояс рассматриваемых энергий опустел практически до внутреннего края, сформировав тем самым тонкое кольцо – третий радиационный пояс. После бури пузырь холодной плазмы вокруг Земли, называемый плазмосферой, защитил эти электроны от электромагнитных ионно-циклотронных волн, позволяя существовать третьему радиационному поясу долгое время.

Во время работы над моделью сотрудник НИИЯФ МГУ, кандидат физико-математических наук Александр Дроздов занимался расшифровкой спутниковых данных. По его словам, сложность заключается не только в их декодировании, но и в понимании того, насколько полученные в результате физические величины соответствуют действительности. А работа его коллеги Ксении Орловой заключалась в подготовке диффузионных коэффициентов для модели на основе резонансного взаимодействия электронов с различными типами плазменных волн.

«Юрий Шприц написал нам по электронной почте: «Давайте попробуем опубликоваться в Nature Physics, у нас теоретически всё сходится». И мы приступили к работе над ней… Это достаточно сложный процесс. Мы привыкли писать статьи в научном стиле, а для Nature Physics статья должна быть в научно-популярном. Здесь мы не можем использовать свою терминологию без пояснений… Кроме того, текст необходимо изложить на простом языке и достаточно ёмко», – рассказывает Ксения.

В силу этих причин сама статья может занимать гораздо меньший объём, чем приложения к ней, добавил Александр.

«Для подробностей, которые не могут войти в основную статью, есть приложение «Дополнительные материалы» (Supplementary materials). Если наша основная статья состоит из четырёх с половиной страниц, то приложение – из 11… Приложение рассчитано на более узкий круг специалистов, которые занимаются радиационными поясами», – пояснили молодые учёные.

«Впереди ещё новые спутники – «Ломоносов», «РЭЛЕК», «Резонанс». Будем открывать новое! [И] сможем подойти к вопросу радиационной безопасности полётов около Земли с большим багажом знаний», – заключили они, отвечая на вопрос о дальнейших перспективах своей научной деятельности.

Источник: www.sinp.msu.ru

астрофизика достижения российских учёных молодые учёные ниияф мгу радиационные пояса земли физика элементарных частиц электроны

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий