25-07-2013
‘Deeltjesversneller’ ontdekt in stralingsgordels rond aarde Recente waarnemingen met de beide Van Allen-sondes laten zien dat de deeltjes in de stralingsgordels rond de aarde worden versneld door een lokale 'deeltjesversneller'. (G. Reeves/M. Henderson)
Wetenschappers hebben een enorme deeltjesversneller ontdekt in het hart van de Van Allen-gordels – de natuurlijke stralingsgordels rond de aarde. Waarnemingen met twee (gelijknamige) satellieten laten zien dat de energie die de daar aanwezige deeltjes hun enorme snelheden geven binnen de gordels zelf wordt opgewekt (Science, 26 juli).
De aarde is omgeven door twee gordels van geladen deeltjes op duizenden kilometers boven het planeetoppervlak. De deeltjes in deze gordels, waarvan de eerste in 1958 door James Van Allen werd ontdekt, zijn voor een deel afkomstig van de zon, voor een ander deel uit de ruimte (kosmische straling).
Tot de jaren negentig bestond het idee dat de Van Allen-gordels zich tamelijk rustig gedroegen en maar langzaam veranderden. Maar inmiddels is duidelijk geworden dat hun gedrag heel wispelturig en onvoorspelbaar kan zijn.
Om de veranderingen in de stralingsgordels beter te leren begrijpen, vliegen de Van Allen-sondes er dwars doorheen. Een van de belangrijkste doelen van hun missie, die bijna een jaar geleden is begonnen, is om erachter te komen hoe de deeltjes in de gordels zulke hoge snelheden kunnen bereiken.
Voor dat versnellingsproces bestonden twee mogelijke verklaringen: radiale versnelling en lokale versnelling. Bij radiale versnelling worden de deeltjes loodrecht op de magnetische veldlijnen rond de aarde getransporteerd van gebieden van lage veldsterkte (ver van de aarde) naar gebieden van hoge veldsterkte (dichterbij de aarde). Volgens de lokale versnellingstheorie ontlenen de deeltjes hun energie aan een lokale energiebron.
Bij waarnemingen die op 9 oktober vorig jaar tijdens een plotselinge energietoename in de stralingsgordels zijn gedaan, is geconstateerd dat de energietoename niet bovenin de gordels begon, maar ergens in het midden. Dat wijst erop dat er een lokale energiebron in actie was. Het onderzoek laat zien dat de energie afkomstig is van elektromagnetische golven die zich door de gordels voortplanten en hun energie ontlenen aan andere deeltjes die zich in dit deel van de ruimte ophouden. (EE)
(allesoversterrenkunde)