De energierijke deeltjes in de magnetosfeer Door M. Kruglanski De

De energierijke deeltjes in de magnetosfeer
Door M. Kruglanski
De energetische deeltjes in de magnetosfeer hebben niet allemaal dezelfde
oorsprong. We hebben bijvoorbeeld :
• de kosmische straling uitgezonden door novae en supernovae in onze
melkweg;
• de galactische deeltjes die binnen het zonnestelsel versneld worden;
• de deeltjes uit de corona van de Zon die uitgezonden worden tijdens een
zonne-uitbarsting;
• de deeltjes die gevangen zitten in de Van Allen-stralingsgordels.
De aard en de energie van deze deeltjes hangt af van hun oorsprong.
De energie van de deeltjes wordt uitgedrukt in elektronvolt (eV). Eén eVis de
kinetische energie die een elektron zou hebben wanneer het versneld wordt door
een spanningsverschil van één Volt. Ter vergelijking, in een televisietoestel worden
de elektronen versneld tot 30 keV(30.000 eV) vooraleer ze het kathodescherm
treffen en er het beeld vormen. En in de lucht aanhet oppervlak van de Aarde,
hebben de moleculen een thermische energie van 0,025 eV. Aan het oppervlak van
de Zon is de thermische energie ongeveer 0,5 eV.
Voor de energetische deeltjes in de magnetosfeer, spreekt men over megaelektronvolt (1 MeV= 1.000.000 eV) of zelfs van giga-elektronvolt (1 GeV=
1.000.000.000 eV). In de Van Allen-gordels, hebben de elektronen een energie die
variëerttussen 100 keVen 5 MeV, en de protonen tussen 10 en 300 MeV. De ionen
in de kosmische straling hebben een energie die groter is dan GeV, t.t.z. groter dan
1.000.000.000 eV.
Deze energieën zijn enorm, maar ter vergelijking geven we het volgende voorbeeld.
Een slak van zo'n 14 g, die zich verplaatst met een snelheid van 5 cm/min bezit een
kinetische energie van 30 GeV! Een veel grotere energie dus dan de de deeltjes in
de Van Allen-stralingsgordels.
Nochtans zijn de elektronen en de protonen in de stralingsgordels minder
onschuldig dan onze slak; een afscherming in aluminium met een dikte van meer
dan één cm is nodig om een proton met een energie van 50 MeV tegen te houden!
De satellieten hebben gewoonlijk zo'n dikke afscherming niet en ze ondergaan dan
ook deze stroom van deeltjes. Deze deeltjes beschadigen de verschillende
materialen waaruit de satelliet is opgebouwd. De deeltjes kunnen ook interfereren
met de ingebouwde elektronica. Elk punt op de kaart hieronder komt overeen met
een fout in het geheugen van de UOSAT-3-satelliet, die 45 kg weegt en in een baan
op een hoogte van 780 km om de Aarde wentelt.
De fouten tussen Brazilië en Zuid-Afrika zijn te wijten aan protonen uit de binnenste
stralingsgordel. De fouten aan de polen zijn te wijten aan kosmische straling.