Van Allen Ζώνες

Οι ζώνες Van Allen ανακαλύφθηκαν το 1958 κατά τη διάρκεια ενός πειράματος με σκοπό τη συλλογή δεδομένων όσον αφορά τη κοσμική ακτινοβολία.Οι επιστήμονες εξεπλάγησαν οταν η συσκευή Geiger ,την οποία μετέφερε ο δορυφόρος κατέγραψε σχεδόν μηδενικά ποσοστά ύπαρξης φορτισμένων σωματιδίων σε ορισμένες ζώνες. Η εξήγηση δόθηκε απο ερευνητική ομάδα ,ο προιστάμενος της οποίας βάφτισε τις ζώνες με το όνομά του.

Διακρίνονται σε εξωτερικές και σε εσωτερικές. Οι εσωτερικές εκτείνονται σε μέσο ύψος 3000Km και αποτελούνται κυρίως από πρωτόνια με ενέργειες που ξεπερνούν τα 30Mev (μεγα-ηλεκτρονιοβόλτ). Οι εξωτερικές εκτείνονται σε ύψος 15000-20000Km και αποτελούνται κυρίως από ηλεκτρόνια με ενέργειες μεγαλύτερες του 1.5Mev.Υπάρχουν επίσης τόσο φορτισμεένα σωματίδια από την ατμόσφαιρα όσο και ιόντα ηλίου απο τον ηλιακό άνεμο. Εντύπωση προκαλεί το γεγονός οτι τα πρωτόνια της εσωτερικής ζώνης προέρχονται κυρίως από διασπάσεις β- των νετρονίων της ατμόσφαιρας λόγω της πρόσπτωσης κοσμικών ακτίνων υψηλής ενέργειας.

Η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων μέσα στο μαγνητικό πεδίο δεν είναι φυσικα τοσο απλη. Κάθε σωματίδιο κινείται γύρω από κάποια μαγνητική γραμμή του πεδίου . Αυτή η μαγνητική γραμμή εκτείνεται από τον βόρειο μέχρι το νότιο μαγνητικό πόλο και το σωματίδιο την «ακολουθεί» από τον έναν πόλο στον άλλο. Τα θετικά φορτισμένα ιόντα περιστρέφονται αντιθετα απο τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια . Προσοχη δε στο εξης:δεν κινείται αποκλειστικά γύρω και κατά μήκος μίας γραμμής αλλά ολισθαίνει από μία γραμμή σε άλλη, ώστε σε μερικά λεπτά να περιστραφεί γύρω από όλη τη Γη, ακριβέστερα, γύρω από τον άξονα των μαγνητικών πόλων . Όταν τα φορτισμένα σωματίδια πλησιάζουν προς τον κάθε πόλο, παρουσιάζεται το φαινόμενο του «μαγνητικού κατόπτρου»: Κοντά στους μαγνητικούς πόλους, οι μαγνητικές γραμμές είναι πολύ πυκνές ώστε να μειώσουν την ταχύτητά τους και τελικά να αντιστρέψουν τη φορά κίνησης και να απομακρυνθούν από τον πόλο, κινούμενα στο άλλο πόλο μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα. Αυτή η ανάκλαση δεν επιτρέπει στα σωματίδια να εισέλθουν στην ατμόσφαιρα