Sør-Atlanterhavsavvik - South Atlantic Anomaly

Koordinater : 30 ° 00′S 40 ° 00′V / 30.000 ° S 40.000 ° V / -30.000; -40.000

Styrken til jordens magnetfelt, fra og med 2020

Den sør-atlantiske anomalien ( SAA ) er et område der jordens indre Van Allen-strålingsbelte kommer nærmest jordoverflaten og dypper ned til en høyde på 200 kilometer (120 mi). Dette fører til en økt strøm av energiske partikler i denne regionen og utsetter satellitter i bane for høyere enn vanlig nivå av stråling.

Effekten er forårsaket av jordens ikke- konsentrisitet og dens magnetiske dipol . SAA er nær-jord-regionen der jordens magnetfelt er svakest i forhold til et idealisert jord-sentrert dipolfelt.

Definisjon

Området for SAA er begrenset av intensiteten til jordens magnetfelt på mindre enn 32.000 nanotesla på havnivå, noe som tilsvarer det dipolare magnetfeltet i ionosfæriske høyder. Imidlertid varierer selve feltet i intensitet som en gradient.

Posisjon og form

Et tverrsnitt av Van Allen-strålingsbeltene, og bemerker punktet der den sør-atlantiske anomali oppstår

Van Allen-strålingsbeltene er symmetriske rundt jordens magnetiske akse, som er vippet i forhold til jordens rotasjonsakse med en vinkel på omtrent 11 °. Skjæringspunktet mellom magnetens og rotasjonsaksene til jorden ligger ikke i jordens sentrum, men rundt 450 til 500 km (280 til 310 mi) unna. På grunn av denne asymmetrien er det indre Van Allen-beltet nærmest jordoverflaten over det sørlige Atlanterhavet der det faller ned til 200 km (120 mi) i høyde, og lengst fra jordoverflaten over det nordlige Stillehavet.

Intensiteten til magnetfeltet i sentrum av Sør-Atlanteren, 1840 til 2020.
Område i den sør-atlantiske anomalien, 1840 til 2020.

Hvis jordens magnetisme er representert med en stavmagnet av liten størrelse, men sterk intensitet (" magnetisk dipol "), kan SAA-variasjonen illustreres ved å plassere magneten ikke i ekvatorplanet, men en liten avstand nord, forskjøvet mer eller mindre i retning Singapore . Som et resultat, over Nord-Sør-Amerika og Sør-Atlanteren, nær Singapores antipodale punkt , er magnetfeltet relativt svakt, noe som resulterer i en lavere avstøting av fangede partikler av strålingsbeltene der, og som et resultat når disse partiklene dypere inn i den øvre atmosfære enn de ellers ville gjort.

Formen på SAA endres over tid. Siden den første oppdagelsen i 1958 har SAAs sørlige grenser holdt seg omtrent konstante mens en langsiktig utvidelse er målt mot nordvest, nord, nordøst og øst. I tillegg er formen og partikkeldensitet på SAA varierer på en døgn- basis, med størst partikkeltetthet som svarer omtrent til lokal kl. I en høyde på omtrent 500 km (310 mi) strekker SAA seg fra −50 ° til 0 ° geografisk breddegrad og fra −90 ° til + 40 ° lengdegrad. Den høyeste intensitetsdelen av SAA driver vestover med en hastighet på ca. 0,3 ° per år, og er merkbar i referansene listet opp nedenfor. Drifthastigheten til SAA er veldig nær rotasjonsforskjellen mellom jordens kjerne og overflaten, estimert til å være mellom 0,3 ° og 0,5 ° per år.

Nåværende litteratur antyder at en langsom svekkelse av det geomagnetiske feltet er en av flere årsaker til endringene i grensene til SAA siden oppdagelsen. Etter hvert som det geomagnetiske feltet fortsetter å svekkes, kommer det indre Van Allen-beltet nærmere jorden, med en tilsvarende forstørrelse av SAA i gitt høyde.

Effekter

Plasseringen av SAA er synlig på hovedskjermen på NASAs Mission Control Center i Houston.

Den sør-atlantiske anomalien har stor betydning for astronomiske satellitter og andre romfartøyer som kretser rundt jorden i flere hundre kilometer høyde; disse banene tar periodisk satellitter gjennom anomalien og utsetter dem for flere minutter med sterk stråling forårsaket av de fangede protonene i det indre Van Allen-beltet. Den internasjonale romstasjonen , som kretser med en helning på 51,6 °, krever ekstra skjerming for å takle dette problemet. The Hubble Space Telescope tar ikke observasjoner mens passerer gjennom SAA. Passering gjennom uregelmessigheten forårsaket falske alarmer på Skylab Apollo Telescope Mount 's solfakkelsensor . Astronauter blir også berørt av denne regionen, som sies å være årsaken til særegne "stjerneskudd" ( fosfener ) sett i synsfeltet til astronauter, en effekt som kalles kosmiske strålevisuelle fenomener . Å passere gjennom Sør-Atlanterhavets anomali antas å være årsaken til feilene i Globalstar-nettverkets satellitter i 2007.

Den PAMELA eksperiment, når den går gjennom SAA, påvist antiproton nivåer som var flere størrelsesordener høyere enn ventet. Dette antyder at Van Allen-beltet begrenser antipartikler produsert av samspillet mellom jordens øvre atmosfære og kosmiske stråler .

NASA har rapportert at moderne bærbare datamaskiner har krasjet da Space Shuttle- flyvninger gikk gjennom anomali.

I oktober 2012 opplevde SpaceX CRS-1 Dragon-romfartøyet som var festet til den internasjonale romstasjonen et forbigående problem da det passerte gjennom avviket.

SAA antas å ha startet en rekke hendelser som førte til ødeleggelsen av Hitomi , Japans mektigste røntgenobservatorium. Avviket deaktiverte forbigående en retningsfunnmekanisme, noe som fikk satellitten til å stole utelukkende på gyroskop som ikke fungerte ordentlig, hvorpå den spunnet ut av kontroll og mistet solcellepanelene i prosessen.

Se også

Referanser

Eksterne linker