A sugárzási öv vagy sugárzási öv ( az angol sugárzási öv rétege ) bizonyos bolygók mágnesoszférájának olyan régiója, amelyben a nagy energiájú töltésű részecskéket a bolygó mágneses tere zárja be.
A Földet körülvevő sugárzási öveket Van Allen-öveknek nevezzük . Bolygónk két stabil övvel rendelkezik, de másokat időnként létre lehet hozni. Felfedezésüket James Alfred Van Allennek tulajdonítják, ezért viselik a nevét. A fő övek 700 és 60 000 kilométer között helyezkednek el a Föld felszíne felett, vagyis a Föld magnetoszférájában, és az ott jelenlévő sugárzás szintje változó. Ugyanúgy, mint ez, ezek az övek hosszúkás alakúak, könny alakúak, amelyek a napszélből érkező részecskék által generált erőknek tulajdoníthatók . Az őket alkotó részecskékkel kapcsolatban fel lehet vetni azt a hipotézist, hogy a napszélből és a kozmikus sugarakból származnak .
Hasonló övek észlelt körül többi bolygó a Naprendszerben , mint a gáz óriások Jupiter és a Szaturnusz , a jég óriások Uránusz és a Neptunusz, mint valamint, közelebb hozzánk, a földi bolygó a Merkúr .
1958 előtt a tudósok már azt feltételezték, hogy ionokat és elektronokat képes megfogni a Föld mágneses tere. Úgy vélik azonban, hogy a napkitörés során befogott részecskék gyűrűt képeznek, amely a kitörés után gyorsan szétesik. Valóban, Kristian Birkeland és Carl STöRMER tanult ezt a lehetőséget a közepén a XIX E században.
Ezeknek a sugárzási öveknek a felfedezését később James Alfred Van Allennek tulajdonították, aki hallgatóival együtt elsőként tudta megerősíteni létezésüket. Az 1958-ban indított Explorer 1 , Explorer 3 , Explorer 4 és Pioneer 3 űrszondák olyan adatokat szolgáltattak, amelyek megerősítették az övek létezését, majd lehetővé tették azok feltérképezését .
Van Allen neve kifejezetten a Föld sugárzási övére utal. Ugyanakkor hasonló öveket észleltek más bolygók, köztük a Jupiter , a Szaturnusz , a Merkúr , az Uránusz és a Neptunusz, valamint a csillagok körül . A Napnak azonban nincs tartós övje, mivel nincs globális mágneses tere stabil dipólussal.
2012-ben a Van Allen Probes misszió részeként a NASA elindította a Van Allen műholdakat annak érdekében, hogy felmérje és jellemezze a Van Allen-övekből származó sugárzásnak kitett régiókat.
Ennek a küldetésnek a célja a Van Allen övekkel kapcsolatos ismeretek bővítése. A keresett célok egyike azoknak a folyamatoknak a meghatározása, amelyek megmagyarázzák az öveken belüli ionok és elektronok gyorsulását és mozgását, valamint azok kiváltásának eredetét. Van egy olyan projekt is, amely tanulmányozza azt a folyamatot, amelynek során az övekben elhelyezkedő elektronok elmenekülnek tőlük, számszerűsíteni ezeket a veszteségeket, és meghatározni az egyensúlyi folyamatot az övekben lévő veszteség és a részecskék nyeresége között. Végül ennek a küldetésnek a célja a mágneses viharok idején az övekben bekövetkező változások tisztázása .
A belső öv, magasságban fekvő között változik 700 km és 10000 km , főleg alkotják nagy energiájú protonok a kozmikus sugárzás és a napszél, csapdába a Föld mágneses tere , és amelyek fennmaradnak több éve. Úgy gondolják, hogy az ottani részecskék nagy része neutronokból keletkezett , amelyek jelenlétét bizonyos kozmikus sugarak és a Föld felső légköre közötti reakciónak tulajdonítják .
Külső övA külső öv húzódik 13.000 km 60.000 km felett a Föld felszínét. Ugyanakkor erősen változó, ezért a mágneses viharok időszakától függően megnyúlhat vagy rövidülhet . Ennek az övnek a gyűrűs áramának energiáját főleg az ott jelenlévő ionok hordozzák, amelyek többsége proton , bőségesen a napszélben. Azonban, a gyűrű a jelenlegi a külső öv is tartalmaz alfa-részecskéket és a pozitív oxigén ionok , hasonló a ionoszféra , de sokkal energikusabb. Ez az ionkeverék arra utal, hogy a részecskék gyűrűs folyama valószínűleg több forrásból származik. Ezen a nagyon dinamikus régión belül a fluxus 5 nagyságrenddel változhat egy időtartam alatt, több órától néhány napig. Maximális mérete 4-5 földi sugár között van.
Ennek az övnek a részecskéi nagyon nagy sebességgel rendelkeznek, amelynek gyorsulása a külső részecskék transzportjának vagy az öv belsejében elhelyezett energiaforrásnak tulajdonítható. 2012 októberében megnövekedett aktivitás figyelhető meg a középpontból kiindulva és az öv széléig terjedve, ami támogatja a második lehetőséget. Ez a régió nagyszámú nagy energiájú elektronot tartalmaz, amelyek robbanásból vagy csillagok ütközéséből származnak . A külső öv belső része, amely tartalmaz protonmennyiséget és nagyon nagy pozitív töltéssűrűséget , gátat képezne ezeknek az elektronoknak, megakadályozva, hogy elérjék a belső övet vagy akár a Föld felszínét.
Ideiglenes övekA harmadik sugárzási öv a Nap energiájú részecskéinek lökéshullámából alakulhat ki , majd néhány héten belül eltűnik. Ez az új öv általában a belső öv és a külső öv között ül, erősen megrázva a külső övet és két részre választva.
A február 2013 , a csapat az University of Colorado be a felfedezést egy harmadik, nem állandó sugárzási öv megfigyeléseken alapuló twin Van Allen szondák ből szeptember 2012 . A jelenséget a koronális tömegkidobás (EMC) eredményeként létrejövő elektromágneses és plazma lökés okozta, és négy hétig folytatódott, mielőtt egy újabb lökéshullám EMC elmozdította.
Az övekből származó ionok károsítják a műholdakat , ezért a törékeny részeket megfelelő árnyékolással kell védeni, ha ott töltenek egy kis időt. Ezenkívül az öv legintenzívebb részeinek - akár rövid ideig tartó - expozíciója végzetes, az űrhajósoknak feltétlenül védelemként rendelkezniük kell egy páncélzattal és egy olyan pályával, amely minimalizálja a Van Allen-öv expozícióját.
Az űrutazáshoz fontos megtervezni az indítópályát, hogy minimalizálják az övek belsejében eltöltött időt és ezáltal az eszközök által okozott károkat, valamint az űrhajósok egészségügyi kockázatait. Például, ha indít egy űrhajó a hold , egy dőlésszöge 90 fokos lehetővé teszi egy olyan pályán, hogy nagyobb vagy alacsonyabb a korlátokat a szíjak, így a hajók kerülhessen a zónák sugárzás .