Επιστήμονες στις ΗΠΑ, με επικεφαλής μια Ελληνίδα φυσικό, μελέτησαν το λεγόμενο «ρεύμα δακτυλίου» που περιβάλλει τη Γη και ανέτρεψαν τις έως τώρα γνώσεις μας γι’ αυτό.

Το ρεύμα

Το εν λόγω ηλεκτρικό ρεύμα βρίσκεται σε απόσταση 10.000 έως 60.000 χιλιομέτρων από τη Γη, στις λεγόμενες «ζώνες ακτινοβολίας Βαν ‘Αλεν», και αποτελείται από ιόντα που προέρχονται τόσο από τον ηλιακό «άνεμο», όσο και από την ιονόσφαιρα της Γης. Αποτελεί βασικό συστατικό του διαστημικού περιβάλλοντος (ή διαστημικού «καιρού») γύρω από τον πλανήτη μας, το οποίο μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη λειτουργία των δορυφόρων.

Οι γεωφυσικοί πίστευαν έως τώρα ότι το εν λόγω ρεύμα αυξομειώνεται περιοδικά, αλλά τα νέα στοιχεία δείχνουν ότι αυτό συμβαίνει μόνο με μερικά από τα σωματίδιά του, ενώ άλλα παραμένουν σταθερά. Αυτό συμβαίνει, επειδή τα πρωτόνια υψηλής ενέργειας στο ρεύμα δακτυλίου μεταβάλλονται τελείως διαφορετικά από ό,τι τα πρωτόνια χαμηλής ενέργειας στο ίδιο ρεύμα.

Τα ευρήματα

Η Ματίνα Γκιουλίδου και οι συνεργάτες της στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς στο Μέριλαντ, μελέτησαν τις παρατηρήσεις των δορυφόρων Βαν ‘Αλεν της NASA. Οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι το «ρεύμα δακτυλίου» (ring current), ένα ηλεκτρικό ρεύμα που μεταφέρεται από φορτισμένα σωματίδια (ιόντα) παγιδευμένα στη γήινη μαγνητόσφαιρα, και το οποίο περικυκλώνει τον πλανήτη μας, συμπεριφέρεται με πολύ διαφορετικό τρόπο από ό,τι νόμιζαν ώς τώρα οι επιστήμονες.

«Μελετάμε το ρεύμα δακτυλίου, επειδή επηρεάζει ένα παγκόσμιο σύστημα ηλεκτρικών ρευμάτων τόσο στο διάστημα, όσο και στην επιφάνεια της Γης, το οποίο στη διάρκεια έντονων γεωμαγνητικών καταιγίδων μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ζημιές στα τεχνολογικά συστήματά μας», δήλωσε η Γκιουλίδου. «Το ρεύμα δακτυλίου τροποποιεί επίσης το μαγνητικό πεδίο στο διάστημα κοντά στη Γη, το οποίο, με τη σειρά του, ελέγχει την κίνηση των σωματιδίων στις ζώνες ακτινοβολίας που περιβάλλουν τον πλανήτη μας», πρόσθεσε.

Οι δορυφόροι

Οι δύο δορυφόροι της NASA (Van Allen Probes), οι οποίοι εκτοξεύθηκαν το 2012, διαθέτουν όργανα που επιτρέπουν για πρώτη φορά στους επιστήμονες να μελετούν σε βάθος τις δύο ζώνες ακτινοβολίας Βαν ‘Αλεν και να παρακολουθούν συνεχώς το ρεύμα δακτυλίου. Οι «δίδυμοι» αυτοί δορυφόροι, που κινούνται σε ύψος περίπου 600 χιλιομέτρων από τη Γη, κατασκευάσθηκαν και μέχρι σήμερα ελέγχονται από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς, για λογαριασμό της NASA.

Μετά από ένα έτος συλλογής στοιχείων, οι ερευνητές, με επικεφαλής τη Γκιουλίδου κατανόησαν όπως είπε η ίδια, ότι «υπάρχει ένα σημαντικό και μόνιμο ρεύμα δακτυλίου γύρω από τη Γη, ακόμη και όταν δεν υπάρχουν γεωμαγνητικές καταιγίδες, το οποίο (ρεύμα) μεταφέρεται από πρωτόνια υψηλής ενέργειας. Στη διάρκεια των γεωμαγνητικών καταιγίδων, το ρεύμα δακτυλίου ενισχύεται από νέα πρωτόνια χαμηλής ενέργειας, τα οποία εισέρχονται στην κοντινή στη Γη περιοχή του διαστήματος». Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Geophysical Research Letters».