Вокруг света 1964-07, страница 59

ЛУЧИСТЫЕ КОЛЬЦА ЗЕМЛИ

(Окончание. Начало на стр. 24)

Затем неожиданно происходил резкий спад, и на графике появлялся провал. Потом там, где ракета удалилась на 15—18 тысяч километров, кривая опять лезла в гору, А после двадцатитысячного километра пути количество частиц плавно, но неуклонно шло на убыль. На обратном пути ракеты то же самое.

Конечно, самое удивительное в этой картине то, что «верблюд» двугорб. Почему возник этот провал между двумя «горбами»? Почему зона радиации в одном месте переполнена, потом почти совсем пуста, а потом опять густо населена частицами?.. И снова пошли в поиск космические разведчики, вооруженные счетчиками заряженных частиц. Данные разведки навели ученых на мысль: Земля находится в «окружении» двух колец радиации, разделенных «ничейной полосой».

Многократное зондирование окрестностей нашей планеты подтвердило, что вокруг Земли есть два радиационных кольца.

Первое из них имеет форму баранки, положенной в экваториальной зоне. На какой высоте находится его нижний край? В восточном полушарии — всего на 600 километрах, а в западном — близко к 1,5 тысячам. Радиационная «баранка» надета на Землю как бы «набекрень», потому что магнитная ось Земли не совпадает с осью ее вращения. Она сдвинута на несколько сот километров в сторону восточного полушария, и хоровод заряженных частиц, покорных ей, проходит в нашем полушарии ближе к Земле, чем в западном.

От экватора на север и юг это кольцо простирается до 35-го градуса, и, значит, по ширине оно охватывает полосу над Центральной и Южной Америкой, почти всей Африкой, южной частью Азии, Австралией и Океанией. Толщина внутреннего пояса радиации в плоскости экватора — несколько тысяч километров. А потом, выше, начинается тот самый зазор, «ничейная земля», что отделяет одну зону радиации от другой.

Но это только та «рубашка», что «ближе к телу» нашей планеты. А сверху надета другая — второе радиационное кольцо. В поперечном сечении кольцо представляет собой два обращенных друг к другу вогнутой стороной полумесяца, загнутые «рога» которых достигают примерно 65-го градуса северной и южной широты, то есть района Полярного круга.

8 Арктике и Антарктике нижняя граница внешнего пояса радиации* находится всего в 250—500 километрах над поверхностью Земли, а от экватора ее отделяет больше 12 тысяч километров.

Чем объясняется тот факт, что пояса не сливаются в один, что между ними есть просвет, ученые еще не установили. Но в гипотезах недостатка нет. Согласно одной из них, например, в этом виновата огромная магнитная аномалия, расположенная в южной части Атлантического океана, между Кейптауном и побережьем Бразилии, Она-то, по мнению некоторых специалистов, и оттягивает в сторону, «выедает» часть заряженных частиц, пытающихся выскочить на «ничью землю» между поясами радиации.

А по другой гипотезе пояса существуют порознь потому, что причины их образования разные. Внутренний пояс возникает так: космические лучи врываются в верхнюю часть атмосферы — ту, что граничит уже с межпланетным пространством, начинают здесь взаимодействовать с атомами воздуха. Образующиеся нейтроны разлетаются, как брызги, во все стороны. На расстоянии около тысячи километров от поверхности Земли происходит их распад на электроны и протоны. Эти частицы и попадают в ловушку магнитного поля. Они и есть те странники, что путешествуют все время из полушария в полушарие.

Внешний же пояс согласно этой гипотезе возникает иначе. Ведь известно, что Солнце постоянно бурлит. Оно выплескивает временами языки материи — солнечную плазму, устремляющуюся в нашу сторону от светила со скоростью 1 ООО километров в секунду.

От взаимодействия плазмы с магнитным полем Земли и рождается согласно этой гипотезе внешний радиационный пояс. Разное происхождение — разное и «местожительство», говорят сторонники этой гипотезы.

Впрочем, проведенные недавно исследования показали, что четкое разделение на отдельные пояса не всегда удается обнаружить. Временами пояса как бы нарушают свои границы и незаметно переходят один в другой. Тогда, очевидно, двугорбый «верблюд» на время превращается в одногорбого.

Мы еще не дали характеристику частицам, которые «населяют» пояса. Самые разнообразные приборы и счетчики, которые ученые погружали в эти радиационные «резервуары», рассказали, что в различных поясах живут различные частицы.

Внутренний пояс содержит главным образом протоны. А во внешнем поясе протонов очень мало. Главные его «жители» — электроны.

Нрав у поясов различный. Внутренний отличается большей уравновешенностью. За целый год количество населяющих его частиц может постепенно измениться не больше чем в два-три раза в ту или иную сторону. А у внешнего характер куда более переменчивый: за какие-нибудь сутки число электронов здесь может подскочить или упасть в десяток раз.

Дело, видимо, в том, что внешнему поясу приходится постоянно «выяснять взаимоотношения» с Солнцем. Светило нередко по причинам нам пока неизвестным «возбуждается». И тогда неожиданно во все стороны устремляются порывы «солнечного ветра» и ливни заряженных частиц.

Настоящий вихрь «солнечного ветра» врывается в нашу магнитосферу, прорывает передний край обороны внешнего пояса, «вминает» магнитные силовые линии в сторону Земли, и тут-то прилетевшие заряженные частицы попадают в ловушку радиационных поясов.

Аэрономия —- наука молодая, ей нет и десятка лет. А явления, изучаемые ею, развиваются в продолжение многих тысячелетий. То, что удалось открыть во время Международного геофизического года и сразу после него, происходило в пору очень высокой солнечной активности. Но в такое время часто одна магнитная буря «накладывается» на другую, и разобраться, что к чему, где причина и где ее следствие, нередко бывает невозможно. Зато в год, когда Солнце спокойно, проследить за бурей гораздо легче.

Вот почему с таким нетерпением ждут геомагнитологи и ионосферисты, гелиофизики и метеорологи, специалисты по космическим лучам и полярным сияниям, что принесут им наблюдения в период Международного года спокойного Солнца (МГСС).

ГЛУБОКАЯ РАЗВЕДКА

Если центральным событием МГГ был запуск по его программе первого в истории советского спутника, то не успел истечь и первый месяц МГСС, как в окрестности Земли вышли «Электрон-1» и .Злектрон-2».

Главная цель запуска этих советских спутников-близнецов как раз и есть исследование лучистой оболочки Земли. Не случайно они выведены одновременно и на такие различные орбиты. «Электрон-1» удаляется от Земли на 7 тысяч, а «Электрон-2» — почти на 70 тысяч километров.

«Электрон-1» зондирует внутренний пояс радиации, а его «собрат» в то же время пронизывает внешний, Приборы на них установлены аналогичные. Орбиты спутников рассчитаны таким образом, что, когда один из них идет к Земле, другой удаляется от нее. Таким образом и создается возможность ответить на те вопросы, которые волнуют ученых: что же происходит с радиационными зонами, особенно с внешней, во время магнитных бурь, каким образом поток частиц, посланных Солнцем, влияет на магнитосферу, наконец, почему радиационные кольца нашей планеты так отличаются друг от друга,

Новая наука накапливает факты, разрешает возникшие проблемы, рождает новые. Познание мира продолжается.

53