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最終更新日: 2025 年 8 月 29 日

バン・アレン放射線帯: 宇宙粒子に対するシールド

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ヴァン アレン ベルト: 放射線の中心への旅

バン アレン ツイン プローブ2012 年 8 月 30 日に打ち上げられた NASA の衛星は、地球の周りに新しい放射線帯を明らかにしました。このミッションは、宇宙の危険な領域内に、これまで知られていなかった 3 番目の放射線帯を発見しました。ヴァン アレン探査機は 2 つの同一の衛星で構成されており、事象をより正確に特定し、この領域をマッピングし、高エネルギー粒子をカタログ化し、ベルトから逃げる磁気波を追跡するために、慎重に空間的に分離されています。

そこには磁気圏1958年に次のように記述されました。ジェームズ・ヴァン・アレン(1914年から2006年)アメリカ初の衛星エクスプローラー1号に搭載されたガイガーカウンターによる測定中に、ヴァン・アレン帯と呼ばれるこの宇宙領域が発見されたのはこの時でした。

太陽嵐の影響を受けるヴァン・アレン帯は、異なる特性を持つ 2 つの異なる放射線部分で構成されています。地球に最初に近いものは高度 700 km から 10,000 km の間にあり、主に高エネルギーの陽子で構成されています。 2 番目の外側の大きな部分は、高度 13,000 ~ 65,000 km の間に位置し、高エネルギーの電子で構成されています。コロラド大学REPTのダニエル・ベイカー主任研究員によると、この発見は、私たちの惑星の放射線帯の動的かつ可変的な性質を示しており、実際、この3番目の放射線帯は4週間存続した後、おそらく別の衝撃波、2012年8月31日の太陽フレアによって消滅したという。

ヴァン・アレン・ベルト: 宇宙探査への挑戦

両方ヴァン・アレン探査機ほぼ同じ離心軌道を持っています。これらの軌道はベルトの放射ゾーン全体をカバーします。ヴァン・アレン帯を分析するために最初の二重宇宙船によって収集されたデータは、2013 年 2 月 28 日木曜日にサイエンス誌に掲載されました。探査機に搭載された REPT (相対論的電子陽子望遠鏡) 装置は、2 つの外側のベルトの間に 2 番目の空の空間ゾーンを持つヴァン アレン ベルトの 3 番目の明確な構造を明らかにしました。 科学者たちは、強力な衝撃波が磁気圏を襲う中、第 3 のベルトを 4 週間観察しました。この観測は、LASP、NASAのゴダード宇宙飛行センター、アラモス国立研究所、ニューハンプシャー大学地球研究所の科学者によって行われた。

ヴァン アレン ベルト: 保護と脅威の間

太陽のエネルギーの大部分は、主に可視光の形で電磁放射として宇宙に放出されますが、太陽は太陽風と呼ばれる荷電粒子の流れも放出します。 この太陽風は惑星の磁気圏と強く相互作用し、ガスや塵を太陽系の外に排出することで惑星間空間を浄化するのに役立ちます。

太陽フレアは継続的に高エネルギー粒子を宇宙に送り出し、時折、過熱した放射性プラズマの泡が地球に到達します。太陽から地球に向けて放出されるエネルギー粒子はすべて高速で循環し、常に磁気圏の極に向けて戻されます。したがって、太陽風が直接地球の表面に当たることはありません。

この磁気バブルは、致命的な太陽放射から私たちを守ります。ヴァン アレン帯では、磁場の強さに応じてエネルギー粒子 (陽子と電子) が地球の周りに組織されています。 この磁場は、太陽風からの電流をそらすスクリーンとして機能し、太陽風は磁気圏の外に流れます。たとえ短期間であっても、バン・アレン放射線帯の最も密度の高い線束にさらされると、人間にとって致命的になります。

致命的な太陽放射に直面している磁気圏の反対側にいた人はほとんどおらず、月に行ったアポロ宇宙飛行士だけがヴァン・アレン帯を越えた。たとえ保護シールドがあったとしても、宇宙飛行士の曝露は1時間未満に限定された。

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