کمربند سوم و ناپایدار ون‌آلن
کمربندهای ون‌آلن دو لایه از ذرات باردار و پرانرژی‌اند که دورتادر زمین را فراگرفته‌اند. این کمربندها درروزهای نخست پرتاب ماهواره‌ها به مدار زمین در سال ۱۹۵۸ کشف شدند. کاشف آن‌ها همان‌طور که
از نام کمربندها معلوم است، جیمز ون‌آلن بود. در مأموریت‌های بعدی فضایی به مرور این کمربندها بیشتر بررسی شدند. مثلاً ماهواره‌ی SAMPEX که در سال ۱۹۹۲ به مدار زمین پرتاب شد کمربندها را
از پایین بررسی می‌کرد اما با همه‌ی تحقیقاتی که انجـام شد این پرسـش هم‌چنان باقـی ماند: چه چیزی باعث پویـایی،ناپایداری و دگرگونـی کمربندهای ون‌آلن می‌شود؟ درواقع در طولانی‌مدت به نـظر
می‌رسید که ذرات طوفان‌های خورشیدی که به زمین می‌رسیدند گاهی هیچ نوع تأثیری بر کمربندها ندارند.
به همین علت دانشمندان درخواست کردند که تلسکوپ REPT (مخفف نام تلسکوپ پروتون-الکترون نسبیتی) به سرعت کار خود را آغاز کند، یعنی فقط سه روز پس از پرتاب این تلسکوپ به فضـا! آن‌ها
امیدوار بودند تا رصدهای این تلسکوپ با رصدهای فضاپیمای SAMPEX هم‌زمان شود و اطلاعات دقـیق‌تری به دسـت بیاورند. بنابراین بود که فضاپیمای SAMPEX تا چند روز بعد (یعنی ۱۳ نوامبر ۲۰۱۲) از
مدار خارج شود و به زمین بازگردد.
البته این درخواست به جایی بود زیرا اندکی پس از این‌که تلسکوپ REPT کار خود را آغاز کرد، فعالیت‌های خورشیدی شدت یافت و پرتوهای پرانرژی به کمربند ون‌آلن رسید و این تلسـکوپ هم مشـغول
جمع‌آوری اطلاعات، ثبت اندازه‌ی ذرات رسیده به کمربندها و مقدار انرژی آن‌ها شد.
ذرات خورشیدی این‌بار دانشمندان را بسیار متعجب کردند. این ذرات کمربند سومی را که دور زمین قرار دارد، آشکار کردند. شری کنکال Shri Kanekal یکی از دانشمـندان این پروژه می‌گویـد:«روز پنجـم
کاری تلسکوپ REPT، ما آن‌قدر از یافته‌هایمان تعجب کردیم که فکر می‌کردیم اشتـباهی در محاسـبات و ایرادی در ابـزارهای ما به وجود آمده است. به همین علت همه‌چیز را بررسی کردیم اما کمربنـد
سوم به زیبایی روزها پس از روزها تا چهار هفته آن‌جا قرار داشت».
بنابراین دانشمندان دوباره مدل‌هایی را که از کمربندهای تابشی داشتند همراه با یافته‌های جدید خود بررسی کردند. کمربندها در برابر ذراتی که تازه به آن‌ها می‌رسند، تغییر شکل می‌دهـند و مـتورم
می‌شوند اما دانشمندان علت آن را نمی‌دانند. البته این موضوع امر بسیار مهمی است چراکه این ذرات تهدیدی برای فضاپیماها، ماهواره‌ها و فضانوردان‌اند.
مأموریت بعدی برای بررسی کمربندها، کاوش‌گرهای ون‌آلن، دو فضاپیمای شبیه به همند که باید از مناطق گوناگون کمربندها نقشه‌‌هایی با جزئیات بسیار دقیق بردارند. این کاوش‌گـرها روز ۳۰ آگوسـت
۲۰۱۲ به فضا پرتاب شدند.
ذرات خورشیدی این‌بار دانشمندان را بسیار متعجب کردند. این ذرات کمربند سومی را که دور زمین قرار دارد، آشکار کردند. این کمربند بسیار ناپایدار است و فقط ۴ هفته دوام آورد.
در شش ماه نخست (از آغاز کار تا امروز)، ابزارهای ون‌آلن عالی کار کردند و دانشمندان از سیل اطلاعاتی که به سوی آن‌ها جاری بود به هیجان آمده بودند. یافتن کمربند سـوم بی‌این‌که حتـی حدسی
در این باره وجود داشته باشد بسیار هیجان‌انگیز است. نقشه‌های کاوش‌گر ون‌آلن ذرات را با انواع انرژی‌هایشان بررسی می‌کند و امواج مغناطیسی را ثبت خواهد کرد که گاهی آن‌قدر با قدرت جریـان
دارند که به ذرات سرعتی باورنکردنی می‌دهند و همه‌ی آن‌ها یک‌جا از کمربندهای تابشی زمین فرار می‌کنند.
اگر کمربندهای تابشی را با ذراتی مقایسه کنیم که در شتاب‌دهنده‌های بزرگ زمین مورد آزمایش قرار می‌گیرند، می‌بینید که در شتاب‌دهنده‌ها میدان مغناطیسی ذرات را در حلقه‌هایی دایره‌ای شکل
به حرکت درمی‌آورد در حالی‌که امواج انرژی به سوی آن‌ها فرستاده می‌شود تا سـرعت این ذرات به طـوری باورنکـردنی افزایـش یابد. در چنین شـتاب‌دهنده‌هایی همـه‌چیز به اندازه و شکـل حلقـه‌ها و
ویژگی خود ذرات بستگی دارد. در کمربندهای ون‌آلن هم دقیقاً همین‌طور است. اگر دانشمندان بدانند که هر حلقه در کدام منطقه و در چه زمانی شـکل می‌گیرد خواهند فهمـید که کدام ذرات و امـواج
چنین ساختاری به کمربندها می‌دهند.
دانشمندان نظریه‌هایی درباره‌ی نحوه‌ی قرارگیری ذرات در دو کمربند ون‌آلن دارند اما حالا بایـد به دنبال مدلی باشـند که توضیـح دهد کدام امـواج باعث شـکل‌گیری کمربند سـوم می‌شوند؟ چرا کمربـند
سوم فقط چهار هفته دوام آورد؟ آیا این کمربند به صورت دوره‌ای شکل می‌گیرد؟
روز ۳۱ آگوست ۲۰۱۲ رشته‌های پرانرژی از سطح خورشید جدا شدند، دانشمندان گمان می‌کنند این رشتـه‌های پرانرژی موج‌ضربه‌هـایی ایجـاد کرده‌اند که باعث تـولد کمربند سوم شـده است و دقیـقاً
چهار هفته‌ی بعد، پس از رسیدن ذرات پرانرژی طوفان خورشیدی به زمین،باز هم موج‌ضربه‌هایی شکل گرفـته‌اند که باعث از بیـن رفتن این کمربند شده‌اند.اما این فقـط یک نظریه است و نیاز به تحقیـق
بیشتری دارد.
اکنون ۵۵ سال از کشف کمربندهای ون‌آلن می‌گذرد و گویا آن‌ها هنوز بخش‌های جدیدی دارند که آشکار نشده‌اند و باید این کمربندها را دقیق‌تر بررسی کرد.
منبع:Astronomy.com
canot.ir
