Ochranný štít vysoko nad Zemí

Tento pás leží zhruba mezi dvěma tzv. Van Allenovými pásy, které byly objeveny již v roce 1958 a které chrání nás před ultrarychlými elektrony z vesmíru.

Tyto velmi rychlé elektrony, které se někdy pohybují až rychlostmi porovnatelnými s rychlostí světla (150 000 kilometrů za sekundu i více), k naší planetě přilétají například v době silných slunečních bouří. Představují pak jisté riziko pro zdraví astronautů a mohou také zničit nebo poškodit elektronické obvody na družicích a kosmických lodích. Proto se jim také někdy říká “vražedné elektrony”.

Samotné Van Allenovy pásy se skládají z protonů a elektronů, přičemž vnitřní pás se rozkládá mezi 1000 - 6000 kilometry nad Zemí a vnější pás sahá až do vzdálenosti 40 000- 60 000 kilometrů od Země. Pobyt přímo v nich je sice rizikový, avšak tyto pásy zároveň chrání povrch Země před proudy nabitých částic zvnějšku. Na jejich tvar a strukturu má vliv zejména magnetické pole naší planety. Tento tvar je ovšem někdy deformován právě vlivem bouřlivých procesů na Slunci.

V roce 2013 profesor Daniel Baker, který je sám žákem objevitele pásů profesora Jamese Van Allena, se svým týmem a s pomocí dvou Van Allenových sond, které NASA vypustila na oběžnou dráhu o rok předtím, odhalil třetí strukturu, která se nalézá mezi vnějším a vnitřním Van Allenovým pásem. Zhruba ve výši 11 500 kilometrů se nachází neviditelná bariéra, která blokuje prakticky všechny ultrarychlé elektrony, přilétávající z vesmíru. Vědci si původně mysleli, že ultrarychlé elektrony jsou v magnetosféře a atmosféře Země zpomalovány či neutralizovány postupně.

Umělecké zobrazení Van Allenových pásů na oběžné dráze Země|foto: NASA / Goddard Space Flight Center

Nicméně podle pozorování Van Allenových sond se tyto částice pod hranici 11 500 kilometrů prakticky nedostanou, takže zde musí existovat nějaká ostře vymezená bariéra. Nakonec se jako jediné přijatelné vysvětlení vědcům ukázal následující mechanismus: oblak chladného nabitého plynu, který obklopuje Zemi zhruba v podobných výškách mezi oběma Van Allenovými pásy (tzv. plazmasféra), vzájemně silově reaguje s částicemi v obou van Allenových pásech a vytváří na tomto základě nízkofrekvenční elektromagnetické vlny, které mají charakter silného šumu. Tím právě vzniká onen tajemný, dosti ostrý a pro “vražedné elektrony” neproniknutelný štít. Jsme však pouze na začátku výzkumu této bariéry.

Zdroje: Phys.Org, ScienceDaily, Nature, Inquisitr, Van Allen Probes