En hidtil ukendt strålingsring omgav Jorden flygtigt sidste år, før den igen forsvandt, da den blev udslettet på samme måde, som den blev dannet – af en kraftig solstorm.
Forekomsten kom noget bag på forskerne, eftersom opdagelsen af Jordens to allerede kendte strålingsbælter, også kaldet Van Allen-bælterne, fandt sted helt tilbage i 1958.
Den overraskende opdagelse – et nyt, omend midlertidigt, strålingsbælte – afslører, hvor meget vi stadig ikke ved om det ydre rum, endda de områder, som ligger tættest på vores egen planet, mener forskerne bag det nye studie.
»Det var noget, som vi troede, at vi i store træk forstod på nuværende tidspunkt, disse rumalderens første opdagelser,« siger det nye studies hovedforfatter Daniel Baker, som er rumforsker ved the University of Colorado, til LiveScience.
Resultaterne af det nye studie er offentliggjort i det anerkendte, videnskabelige tidsskrift Science. Du kan høre mere om den nye opdagelse i videoen øverst i artiklen.
Forståelsen af bælterne skal genovervejes
Da Van Allen-bælterne i sin tid blev opdaget, var de et af de absolut største fund, rumforskningen hidtil havde gjort. Siden er de blevet studeret på kryds og tværs, blandt andet af NASA’s to Van Allen-sonder, som blev opsendt i 2012 – sonderne står også bag observationerne af det nye strålingsbælte.
I Van Allen-bælterne er der en stærk partikelstråling af højenergetiske partikler. Disse partikler får deres hastighed gennem accelerationsprocesser i Jordens magnetfelt, og deres beliggenhed er derfor afhængig af styrke og retning af magnetfeltet.
Disse bælter, troede man, bestod af to ringe; en indre zone, som bestod af både højenergetiske elektroner og meget energirige positive ioner, som forbliver stabile i deres intensitet i løbet af år til årtier – og en ydre zone bestående af højenergetiske elektroner, hvis intensitet svinger i løbet af timer til dage afhængigt af primært påvirkningen fra solstorme.
Opdagelsen af et nyt strålingsbælte har nu fået forskere til at genoverveje den hidtidige forståelse af Van Allen-bælterne for at finde ud af, hvordan de opstod.
Bælternes stråling er farlig for satellitter
De kæmpe mængder af stråling, som Van Allen-bælterne generer, kan udgøre en seriøs risiko for satellitter, og det var netop for at lære mere om denne risiko, at NASA i 2012 opsendte Van Allen-bælternes opdagelsesrejsende, Van Allen-sonderne.
\ Fakta
Et af de seneste eksempler på, hvor farlige Van Allen-bælterne kan være for satellitter, er CoRoT-satellitten, som forskerne ikke har haft kontakt til siden 2. november 2012, hvor den passerede gennem den sydatlantiske anomali – et område i det inderste Van Allen-bælte, hvor strålingen er specielt kraftigt. Forskere fra Aarhus Universitet har ellers indtil da været flittige brugere af observationer fra CoRoT-satellitten til bl.a. at finde planeter omkring andre stjerner og studere stjerneskælv. Læs mere her.
Van Allen-sonderne var bevæbnede med en række sensorer, beregnet til at nærstudere og analysere bælternes plasma, de energirige partikler, de magnetiske områder og plasmakoncentrationerne i bælterne med en større følsomhed og i højere opløsning, end det nogensinde var gjort før.
Kort efter opsendelse gjorde sonderne dog en opdagelse, som ingen havde regnet med, da de lokaliserede et tredje og hidtil ukendt strålingsbælte – en opdagelse, der forsvandt lige så hurtigt, som den var blevet forskerne bekendt.
Den nye ring eksisterede kun i fire uger
Det tredje bælte bestående af super-højenergi-elektroner var indlejret i det yderste Van Allen-bælte et sted mellem 19.100 og 22.300 kilometer over Jordens overflade.
Denne nye ring af stråling formede sig 2. september 2012 og eksisterede i omkring fire uger.
»Denne forekomst var så overraskende, at jeg oprindeligt troede, at instrumenterne på sonderne ikke virkede rigtigt. Jeg indså dog snart, at det, vi så, måtte være rigtigt,« siger Daniel Baker.
\ Fakta
Van Allen-bælterne er opkaldt efter den amerikanske fysiker James Alfred Van Allen (1914 – 2006), som opdagede dem i 1958. Bælterne, som er med til at mindske strålingen på Jorden, opstår, når ladede partikler fra solvinden rammer ind i Jordens magnetfelt og derved bremses/afbøjes.
Det nyopdagede strålingsbælte forsvandt igen meget pludseligt d. 1. oktober. Det blev tilsyneladende opløst af en ny, kraftig solstorm.
»Mere end fem årtier efter den oprindelige opdagelse af disse strålingsbælter, kan vi stadig finde uforudsete ting der,« siger Daniel Baker og fortsætter:
»Det er en fornøjelse at være i stand til at finde nye ting i et gammelkendt område. Vi er nu nødt til at genoverveje vores forståelse af disse bælter fuldstændig.«
Kan hjælpe med at designe satellit-missioner
Fremtidige studier af Van Allen-bælterne kan afsløre, om sådanne midlertidige ringe af stråling er normale eller sjældne.
»Forekommer disse ofte, eller var vi bare heldige og fik mulighed for at observere en meget sjælden forekomst? Og hvilke andre overraskende og usædvanlige afsløringer venter der os nu, hvor vi kigger på disse strålingsbælter med nye, moderne værktøjer?« spørger Daniel Baker retorisk.
En bedre forståelse for strukturen i Van Allen-bælterne betyder, at vi i fremtiden bedre vil kunne designe satellit-missioner med satellitter, der ikke så ofte passerer områder med kraftig stråling og derfor kan holde længere end i dag.
