Van Allenin vyöhyke

Van Allenin vyöhykkeet ovat Maan ympärillä olevia toruksen muotoista vyöhykkeitä, joissa on Maan magneettikentän vangitsemia suuren energian omaavia sähköisiä hiukkasia, elektroneja ja protonejaaa eli plasma. Van Allenin vyöhykkeiden hiukkaset häiritsevät elektroniikkaa, esimerkiksi keinotekoisia satelliitteja ja ovat keskimääräinen uhkatekijä ihmiselle. Kun Van allenin vyöhykkeet ylilatautuvat Auringon purkausten takia, niiden hiukkasia sinkoaa maan ilmakehäaän aiheuttaen revontuli.

Nimensä ne saivat yhdysvaltalaisen avaruustutkijan James Van Allenin mukaan.

Van Allenin vyöhykkeet

Van Allenin vyöhykkeitä on kaksi ja ne ulottuvat 65°:n päähän päiväntasaajalta. Napojen kohdalla on reikä.

Sisempi on 2 000–6 000 km:n korkeudessa ja koostuu lähinnä positiivisesti varatuista protoneista. Se ulottuu 1,1–3,3 Maan säteen päähän ja sen protonien energia on yli 100 MeV. Alemman vyön alueella Maan magneettikenttä on huomattavasti voimakkaampi kuin ylemmän.

Ulompi Van Allenin vyö on 10 000–65 000 kilometrin korkeudessa, voimakkaimmillaan 14 500–19 000 kilometrissä ja koostuu lähinnä negatiivisesti varatuista elektroneista. Ulompi vyöhyke heikkenee nopeasti etäisyyden kasvaessa sitten, että elektronin liike-energia E > 40 keV pienenee 100 kilometrin säteellä tuhatkertaisesti. Muutos johtuu aurinkotuulesta. Elektronien seassa on ioneja: protoneja, alfahiukkasia (heliumytimiä) ja happi-ioneja. Ionit tulevat luultavasti monista eri lähteistä Van Allenin vyöhön.

Vyöhykkeet eivät ulotu yli 7 maan säteen päähän. Maan ilmakehän takia Van allenin vyöhykkeet ovat aina vähintään 200 km:n korkeudessa.

Van Allenin vyöhykkeiden olemassaolo oli ennustettu ennen satelliittien aikaa. Ne löydettiin yhdysvaltalaisten satelliittien Explorer 1:n 31. tammikuuta 1958 ja Explorer 3:n tekemistä mittauksista, joita tutki professori James Van Allen. Explorer IV ja Pioneer III kartoittivat säteilyvyöhykkeiden muodon.

3 mm alumiinilla suojattu satelliitti vastaanottaa 2500 rem (25 Sv) säteilyannoksen vuodessa. On väitetty, että kuulento olisi ollut kuolettavasta säteilystä johtuen mahdoton, mutta todellisuudessa astronautit viettivät hyvin lyhyen aikaa säteilyalueella lentäessään vyöhykkeen läpi.

Katso myös

• Maan magneettikenttä
• Aurinkotuuli
• Kosminen säteily

Aiheesta muualla

• An explanation of the belts