Anomalia Sud Atlantică

Anomalia din Atlanticul de Sud sau Anomalia Sud-Atlantică^[2] este o zonă în care centura de radiații Van Allen se apropie cel mai mult de suprafața Pământului, scufundându-se până la o altitudine de 200 kilometri (120 mi). Acest lucru conduce la un flux crescut de particule energetice în această regiune și expune orbitele sateliților la niveluri mai mari decât cele obișnuite de radiații.

Efectul este cauzat de neconcentricitatea Pământului și a dipolului său magnetic. Anomalia Sud Atlantică este regiunea cea mai apropiată de Pământ unde câmpul magnetic al Pământului este cel mai slab față de un câmp dipol ideal centrat pe Pământ.

Definiție

Zona Anomaliei Sud Atlantice este limitată de intensitatea câmpului magnetic al Pământului la mai puțin de 32.000 de nanotezla la nivelul mării ^[3] ceea ce corespunde câmpului magnetic dipolar la altitudinile ionosferice . ^[4] Cu toate acestea, câmpul în sine variază în intensitate ca un gradient. ^[3] ^{:Figure 1}

Poziție și formă

Centurile de radiație Van Allen sunt simetrice în ceea ce privește axa magnetică a Pământului, care este înclinată în raport cu axa de rotație a Pământului cu un unghi de aproximativ 11 °. Intersecția dintre axele magnetice și cele de rotație ale Pământului nu este localizată în centrul Pământului, ci între 450 la 500 kilometri (280 la 310 mi) mai departe. Datorită acestei asimetrii, centura interioară Van Allen este cea mai apropiată de suprafața Pământului peste sudul Oceanului Atlantic, unde ajunge până la 200 kilometri (120 mi) altitudine și este cel mai îndepărtat de suprafața Pământului peste Oceanul Pacific de Nord. ^[5] ^[6]

Intensitatea câmpului magnetic în centrul anomaliei din Atlanticul de Sud, între anii 1840 și 2020.

Zona Anomaliei Atlanticului de Sud, 1840 - 2020.

Dacă magnetismul Pământului este reprezentat de un magnet sub formă de bară de dimensiuni mici, dar cu o intensitate puternică (" dipol magnetic "), variația anomaliei poate fi ilustrată prin plasarea magnetului nu în planul Ecuatorului, dar puțin mai spre nord, deplasându-se mai mult sau mai puțin în direcția Singapore. Drept urmare, în nordul Americii de Sud și în Atlanticul de Sud, lângă punctul antipodal al Singapore, câmpul magnetic este relativ slab, ducând la o repulsie mai redusă al particulelor capturate de centura de radiațiii și, prin urmare, aceste particule ajung mai adânc în zona superioară a atmosferei. ^[7]

Forma Anomaliei Sud Atlantice se modifică în timp. De la descoperirea sa inițială din 1958 ^[8], limitele sudice au rămas aproximativ constante, în timp ce o expansiune pe termen lung a fost măsurată în nord-vest, nord, nord-est și est. În plus, forma și densitatea particulelor ASA variază pe o bază diurnă, densitatea cea mai mare a particulelor corespunzând aproximativ amiezeai locale. La o altitudine de aproximativ 500 kilometri (310 mi), Anomalia Sud Atlantică se întinde de la −50° la 0° latitudine geografică și de −90° la +40° longitudine. ^[9] Porțiunea cu cea mai mare intensitate a anomaliei se deplasează spre vest cu o viteză de aproximativ 0,3 ° pe an și se poate observa în referințele de mai jos. Rata de deviație a anomaliei este foarte apropiată de diferența de rotație dintre miezul Pământului și suprafața sa, estimată a fi între 0,3 ° și 0,5 ° pe an.

Literatura actuală sugerează că o slăbire lentă a câmpului geomagnetic este una dintre mai multe cauze ale modificărilor granițelor anomaliei de la descoperirea sa. Pe măsură ce câmpul geomagnetic continuă să slăbească, centura interioară Van Allen se apropie de Pământ, cu o mărire proporțională a Anomaliei Sud Atlantice la altitudini date. ^{[ <span title="This claim needs references to reliable sources. (June 2009)">citare necesară</span> ]}

Efecte

Anomalia din Atlanticul de Sud are o mare importanță pentru sateliții astronomici și alte nave spațiale care orbitează Pământul la o distanță de câteva sute de kilometri; aceste orbite duc periodic sateliții prin anomalie, expunându-le la câteva minute de radiații puternice, cauzate de protonii prinși în centura interioară Van Allen. Stația spațială internațională, orbitând cu o înclinare de 51,6 °, necesită o protecție suplimentară pentru a rezolva această problemă. Telescopul spațial Hubble nu face observații astronomice în timp ce trece prin Anomalia Sud Atlantică.^[10] Astronauții sunt, de asemenea, afectați de această regiune, despre care se spune că este cauza unor "scântei" (fosfene), văzute în câmpul vizual al astronauților, un efect numit fenomenul vizual al radiației cosmice.^[11] Trecerea prin Anomalie este considerată ^[12] ca motiv pentru defecțiunile sateliților rețelei Globalstar în 2007.

Experimentul PAMELA, în timp ce trecea prin Anomalia Sud Atlantică, a detectat niveluri de antiproton care erau cu ordine de mărime superioare așteptărilor. Acest lucru sugerează că centura Van Allen limitează antiparticulele produse de interacțiunea atmosferei superioare a Pământului cu razele cosmice.^[13]

NASA a raportat că laptopurile moderne s-au prăbușit când zborurile Space Shuttle au trecut prin anomalie.^[14]

În octombrie 2012, nava spațială SpaceX CRS-1 Dragon atașată la Stația Spațială Internațională a experimentat o problemă tranzitorie, deoarece a trecut prin anomalie.^[15]

Anomalia Sud Atlantică se crede că a inițiat o serie de evenimente care au condus la distrugerea satelitului Hitomi, cel mai puternic observator de raze X din Japonia. Anomalia a dezactivat tranzitoriu un mecanism de determinare a direcției, determinând satelitul să se bazeze exclusiv pe giroscoape care nu funcționau corect, după care s-a desprins în mai multe obiecte care au căzut de pe orbită.^[16]

Vezi si

Inversarea geomagnetică
Furtună geomagnetică
Operația Argus
Vremea spațială

Referințe

^ Snowden, S. L.; Arida, Michael. „South Atlantic Anomaly”. ROSAT Guest Observer Facility. Accesat în 16 octombrie 2007.
^ Ceva nu este în regulă cu planeta noastră: o anomalie misterioasă sub Africa slăbește câmpul magnetic al Pământului, descopera.ro
^ ^a ^b Pavón-Carrasco, F. Javier; De Santis, Angelo (aprilie 2016). „The South Atlantic Anomaly: The Key for a Possible Geomagnetic Reversal”. Frontiers in Earth Science. 4. Bibcode:2016FrEaS...4...40P. doi:10.3389/feart.2016.00040. Parametru necunoscut |la= ignorat (ajutor)
^ Rao, G. S. (2010). Global Navigation Satellite Systems: With Essentials of Satellite Communications. New Delhi: Tata McGraw-Hill. p. 125. ISBN 978-0-07-070029-1.
^ Stassinopoulos, Epaminondas G.; Xapsos, Michael A.; Stauffer, Craig A. (decembrie 2015). „Forty-Year 'Drift' and Change of the SAA”. NASA Goddard Spaceflight Center. NASA/TM-2015-217547, GSFC-E-DAA-TN28435.
^ Crotts, Arlin (2014). The New Moon: Water, Exploration, and Future Habitation. Cambridge University Press. p. 168. ISBN 978-0-521-76224-3.
^ „FAQ: "The Great Magnet, the Earth"”. NASA. Accesat în 31 iulie 2015.
^ Broad, William J. (5 iunie 1990). „'Dip' on Earth is Big Trouble in Space”. The New York Times. Accesat în 31 decembrie 2009.
^ „The South Atlantic Anomaly”. NASA. 4 octombrie 1996. Arhivat din original la 5 noiembrie 2007. Accesat în 16 octombrie 2007.
^ „Hubble Achieves Milestone: 100,000th Exposure”. Space Telescope Science Institute. 18 iulie 1996. Accesat în 25 ianuarie 2009.
^ „What is the South Atlantic Anomaly?”. Ask the Astronomer. Accesat în 6 decembrie 2009.
^ „Space Intelligence News” (PDF). Ascend. martie 2007. Arhivat din original (PDF) la 14 februarie 2007.
^ Adriani, O.; Barbarino, G. C.; Bazilevskaya, G. A.; Bellotti, R.; Boezio, M.; et al. (august 2011). „The Discovery of Geomagnetically Trapped Cosmic-Ray Antiprotons”. The Astrophysical Journal Letters. 737 (2). Bibcode:2011ApJ...737L..29A. doi:10.1088/2041-8205/737/2/L29. Parametru necunoscut |la= ignorat (ajutor)
^ Siceloff, Steven (28 iunie 2010). „Shuttle Computers Navigate Record of Reliability”. NASA. Arhivat din original la 19 august 2020. Accesat în 3 iulie 2010.
^ Bergin, Chris (19 octombrie 2012). „Dragon enjoying ISS stay, despite minor issues”. NASA Spaceflight. Accesat în 20 octombrie 2012.
^ Moon, Mariella (29 aprilie 2016). „Japan's most powerful X-ray satellite is dead”. Engadget. Accesat în 29 aprilie 2016.

Legături externe

„Magnetic mysteries of Earth's Core”. BBC News. „Magnetic mysteries of Earth's Core”. BBC News. Secțiunea "Flip magnetic" conține un videoclip care arată creșterea și mișcarea Anomaliei Atlanticului de Sud în ultimii 400 de ani.

[ROSAT-1] Snowden, S. L.; Arida, Michael. „South Atlantic Anomaly”. ROSAT Guest Observer Facility. Accesat în 16 octombrie 2007.

[2] Ceva nu este în regulă cu planeta noastră: o anomalie misterioasă sub Africa slăbește câmpul magnetic al Pământului, descopera.ro

[Pavon-Carrasco2016-3] Pavón-Carrasco, F. Javier; De Santis, Angelo (aprilie 2016). „The South Atlantic Anomaly: The Key for a Possible Geomagnetic Reversal”. Frontiers in Earth Science. 4. Bibcode:2016FrEaS...4...40P. doi:10.3389/feart.2016.00040. Parametru necunoscut |la= ignorat (ajutor)

[Rao2010-4] Rao, G. S. (2010). Global Navigation Satellite Systems: With Essentials of Satellite Communications. New Delhi: Tata McGraw-Hill. p. 125. ISBN 978-0-07-070029-1.

[5] Stassinopoulos, Epaminondas G.; Xapsos, Michael A.; Stauffer, Craig A. (decembrie 2015). „Forty-Year 'Drift' and Change of the SAA”. NASA Goddard Spaceflight Center. NASA/TM-2015-217547, GSFC-E-DAA-TN28435.

[Crotts2014-6] Crotts, Arlin (2014). The New Moon: Water, Exploration, and Future Habitation. Cambridge University Press. p. 168. ISBN 978-0-521-76224-3.

[7] „FAQ: "The Great Magnet, the Earth"”. NASA. Accesat în 31 iulie 2015.

[NYT-8] Broad, William J. (5 iunie 1990). „'Dip' on Earth is Big Trouble in Space”. The New York Times. Accesat în 31 decembrie 2009.

[Ask-9] „The South Atlantic Anomaly”. NASA. 4 octombrie 1996. Arhivat din original la 5 noiembrie 2007. Accesat în 16 octombrie 2007.

[10] „Hubble Achieves Milestone: 100,000th Exposure”. Space Telescope Science Institute. 18 iulie 1996. Accesat în 25 ianuarie 2009.

[AskA-11] „What is the South Atlantic Anomaly?”. Ask the Astronomer. Accesat în 6 decembrie 2009.

[12] „Space Intelligence News” (PDF). Ascend. martie 2007. Arhivat din original (PDF) la 14 februarie 2007.

[13] Adriani, O.; Barbarino, G. C.; Bazilevskaya, G. A.; Bellotti, R.; Boezio, M.; et al. (august 2011). „The Discovery of Geomagnetically Trapped Cosmic-Ray Antiprotons”. The Astrophysical Journal Letters. 737 (2). Bibcode:2011ApJ...737L..29A. doi:10.1088/2041-8205/737/2/L29. Parametru necunoscut |la= ignorat (ajutor)

[14] Siceloff, Steven (28 iunie 2010). „Shuttle Computers Navigate Record of Reliability”. NASA. Arhivat din original la 19 august 2020. Accesat în 3 iulie 2010.

[15] Bergin, Chris (19 octombrie 2012). „Dragon enjoying ISS stay, despite minor issues”. NASA Spaceflight. Accesat în 20 octombrie 2012.

[16] Moon, Mariella (29 aprilie 2016). „Japan's most powerful X-ray satellite is dead”. Engadget. Accesat în 29 aprilie 2016.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]