CINTURÕES DE RADIAÇÃO DE VAN ALLEN

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Anomalia Magnética do Atlântico Sul

(c) py5aal A Terra é cercada por um campo magnético, a magnetosfera, que é gerada pelo efeito dínamo que ocorre em seu interior, onde metais líquidos bons condutores são mantidos em movimento pelas forças de convecção devida troca de calor, das forças de Coriolis, forças centrífugas e gravitação, entre outros efeitos. Pode-se dizer que a massa interna do Planeta se comporta como enrolamentos de uma bobina de um dínamo, e que geram campos elétrico e magnético quando movida.


Magnetosfera da Terra (Fonte: NASA) 

(c) py5aal  As massas do núcleo da Terra são as principais responsáveis pela existência do campo magnético do planeta. Sem ele, a bússola não funcionaria, não haveria auroras, nem estaríamos protegidos das radiações provindas do espaço cujas partículas de alta energia não seriam deflexionadas, neutralizadas, ou capturadas pelos dois cinturões (Van Allen) [3] que blindam a Terra contra as altas energias provindas do Cosmos e do Sol. Estes, descobertos pelo primeiro satélite norte-americano, o Explorer 1, lançado em 1958. O  campo magnético da terra não é completamente simétrico, pode ser representado como um ímã compacto que não está centrado, mas possui uma determinada distância em relação ao centro geométrico, o que lhe causa uma espécie de excentricidade. Assim, existe uma região mais distante “do ímã fonte” onde o campo é forte, e uma região onde é relativamente fraco. As partículas, por esta razão, não alcançam a atmosfera na região de maior intensidade onde são repelidas ou capturadas pelo campo magnético forte. Na região do campo fraco ocorre uma situação anômala da altitude e da intensidade do campo permite que partículas de alta energia “caiam” na superfície da Terra. Os cinturões descritos acima, são chamados de “Cinturões de Radiação de Van Allen” cercam a Terra em forma de dois toróides que mergulham nos Pólos magnéticos. Em 1958 o satélite de exploração espacial, o Explorer I dotado de um contador Geiger detectou radiação na órbita da Terra. Esta consiste de elétrons e prótons, com energias altíssimas, entre 1 e 100 milhões de elétron-volts. A esta região foi dado o nome de Cinturão de Radiação Van Allen. Na verdade ela se divide em dois cinturões. Os dois cinturões de Van Allen, em geral, não estão presentes nos pólos, tem a forma de forma duas capas que envolvem a Terra sendo mais espessas no Equador.



O cinturão mais interno está situado entre de mil e cinco mil quilômetros de altitude. Consiste de prótons altamente energéticos, que se originam pelo decaimento de nêutrons produzidos quando raios cósmicos provindos do espaço exterior colidem com átomos e moléculas da atmosfera da Terra. Assim, quando ejetados para fora da atmosfera, parte dos nêutrons se desintegra em prótons e elétrons ao atravessar a região do cinturão. As trajetórias das partículas são espirais ao longo de linhas de força do campo magnético do planeta. Existe um segundo cinturão mais acima entre 15.000 e 25.000km, contém partículas eletricamente carregadas de origem tanto atmosférica quanto solar. Estas são íons, em geral trazidos pelo vento solar. Nesta região as partículas mais energéticas são elétrons com várias centenas de milhares de elétrons-volt.


Radiação nos cinturões de  Van Alllen


Os prótons no cinturão externo são muito menos energéticos do que os do mais interno. Não existe uma delimitação entre o cinturão interno e o externo, eles se fundem em altitudes que variam. Quando a atividade solar é intensa, partículas eletricamente carregadas rompem os cinturões, estas ao atingir a alta atmosfera produzem os fenômenos de auroras polares e as tempestades magnéticas. Contudo, muitas partículas são refletidas de volta para o espaço ao longo do campo magnético terrestre.A atmosfera da Terra limita as partículas energéticas das regiões Van Allen entre 200 a 1.000 km aproximadamente, conforme já descrito anteriormente, o campo dos cinturões não se estende além de 7 raios terrestres de distância, e seus limites estão restritos a uma área que de aproximadamente 65° do equador celeste.A presença de um cinto de radiação já tinha sido teorizada por Nicholas Christofilos antes das primeiras prospecções realizadas por satélites na alta atmosfera terrestre.






A confirmação de sua existência se deu em primeiro lugar com as missões Explorer I no dia 31 de janeiro de 1958, e Explorer III, seu estudo foi realizado pelo Doutor James Van Allen. A primeira missão espacial a compilar dados significativos sobre o Cinturão de Van Allen foi a Sputnik 3, seguida pelas missões Explorer IV, Pioneer III e Luna 1. A presença de clorofluorohidrocarbono na atmosfera superior, liberado pela atividade humana, causa uma absorção seletiva de partículas alfa naquela região. O acúmulo cria nuvens ionicamente carregadas e invisíveis, conhecidas como região pseudo-Van Allen, sendo 1x10-9 do tamanho real do cinturão de Van Allen verdadeiro. Atualmente, existem 2 propostas paralelas de estudo do cintução de radiação. Estas pesquisam o efeito quantitativo e qualitativo de absorção de radiação que se propaga para a baixa atmosfera terrestre.





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