Wetenschap
Geheimen van de Van Allen-gordel onthuld in nieuw onderzoek
Een nieuwe studie onder leiding van de Universiteit van Birmingham vormt een uitdaging voor ruimtewetenschappers om onze gevaarlijke omgeving in de buurt van de aarde beter te begrijpen.
Het onderzoek is de eerste stap op weg naar nieuwe theorieën en methoden die wetenschappers zullen helpen het gedrag van deeltjes in de ruimte te voorspellen en analyseren. Het heeft implicaties voor theoretisch onderzoek, maar ook voor praktische toepassingen zoals het voorspellen van ruimteweer.
Het onderzoek concentreerde zich op twee banden van energetische deeltjes in de nabije aardse ruimte, ook wel de Radiation Belts of de Van Allen Belts genoemd. Deze deeltjes zitten gevangen in de magnetosfeer van de aarde en kunnen de elektronica van satellieten en ruimtevaartuigen beschadigen, en risico's opleveren voor astronauten.
Begrijpen hoe deze deeltjes zich gedragen is al tientallen jaren een doel voor natuurkundigen en ingenieurs. Sinds de jaren zestig hebben onderzoekers principes uit 'quasilineaire modellen' gebruikt om uit te leggen hoe de geladen deeltjes door de ruimte bewegen.
In de nieuwe studie hebben onderzoekers echter bewijs gevonden dat de standaardtheorie mogelijk niet zo vaak van toepassing is als eerder werd aangenomen. Het team van 16 wetenschappers, afkomstig uit instellingen in Groot-Brittannië, de VS en Finland, onderzocht de grenzen van standaardtheorieën. De toepassing van de quasilineaire theorie kan eenvoudig lijken, maar in feite is het integreren ervan in ruimtefysische modellen in overeenstemming met wetenschappelijke metingen in de ruimte een delicate procedure. In dit artikel worden de uitdagingen achter dit proces uiteengezet.
De bevindingen zijn gepubliceerd in Frontiers in Astronomy and Space Sciences .
Hoofdauteur, Dr. Oliver Allanson, van de Space Environment and Radio Engineering (SERENE) Group aan de Universiteit van Birmingham, zei:"Het verkrijgen van een beter begrip van het gedrag van deze deeltjes is cruciaal voor het interpreteren van satellietgegevens en voor het begrijpen van de onderliggende fysica van ruimteomgevingen."
Onderzoekers die bij het onderzoek betrokken zijn, zijn gevestigd in Groot-Brittannië aan de universiteiten van Birmingham, Exeter, Northumbria, Warwick, St. Andrews en aan de British Antarctic Survey; in de VS aan de Universiteit van Californië in Los Angeles, de Universiteit van Iowa en het US Air Force Research Lab, New Mexico; en in Finland aan de Universiteit van Helsinki.
De volgende stappen voor het onderzoek omvatten een verbeterde theoretische beschrijving op basis van de bevindingen in dit werk, die vervolgens kan worden gebruikt in ruimteweermodellen om het gedrag van deze gevaarlijke deeltjes in de nabije aardse ruimte te voorspellen.