21. Радиационные пояса Земли

    Для заряженной частицы с энергией, не превышающей несколько ГэВ, в магнитном поле Земли существуют магнитные ловушки — области пространства, в которые заряженные частицы не могут ни влететь извне, ни вылететь из них. Эти области имеют форму тороидов, охватывающих Землю в широтном направлении. Их удаленность от Земли зависит от энергии частицы. Чем выше энергия частицы, тем ближе они расположены к поверхности Земли. Заряженные частицы накапливаются в таких областях магнитного поля. Поэтому вблизи Земли находятся зоны с повышенной концентрацией заряженных частиц.
    Вскоре после запуска первых искусственных спутников Земли такие зоны повышенного содержания заряженных частиц были обнаружены (С.Н. Вернов, А.Е. Чудаков, Д. Аллен, 1958 г.) и получили название радиационных поясов Земли. Внутренний радиационный пояс состоит в основном из протонов (E_p = 20–80 МэВ) и находится на расстоянии нескольких тысяч километров от поверхности Земли. Основным механизмом инжекции протонов во внутренний радиационный пояс Земли является распад нейтронов, которые образуются при взаимодействии космических лучей с ядрами атмосферы Земли. Максимум потока захваченных протонов внутреннего радиационного пояса Земли — на расстоянии ~1.5 радиуса Земли.
    Внешний радиационный пояс, расположенный на высоте 17000 км, состоит в основном из электронов с энергией от нескольких сотен кэВ до ~10 МэВ.

Рис. 38. Радиационные пояса Земли