Cinturões de Van Allen

O assunto deste post são os cinturões de Van Allen. Por quê eu vou falar de alguma coisa do espaço no tópico de meio ambiente? Porque a magnetosfera que criou estes cinturões protege a Terra contra perigosos ventos solares e radiação espacial, portanto protege a vida na Terra.

Os cinturões

São feitos de partículas carregadas capturadas e aceleradas pelo campo magnético da Terra e têm formato de toróide (rosquinha). Existem dois cinturões de Van Allen. Um interno (o vermelho na figura abaixo) que vai de 600 a 10000 km de altitude e um externo (cinza na figura) que vai de 13000 até 65000 km de altitude.

O cinturão interno tem prótons de alta energia que vão de 10 a 100 MeV (mega elétron-volt). Elétron-volt é uma unidade de medida muito usada em física de partículas, 1 eV é a quantidade de energia cinética que um elétron tem quando é acelerado por uma diferença de potencial de 1 volt no vácuo.

1eV=1\times 10^{-19} J (Joules)

O cinturão externo tem elétrons, partículas alfa e íons, com energia de 10 keV a 10 MeV. Os cinturões podem mudar de forma dependendo da energia e distribuição dos elétrons. O cinturão interno é mais estável que o externo.

O 1 é a forma padrão dos cinturões. O 2 surge com elétrons de energia acima de 1 MeV, neste estado foi observado apenas os elétrons do cinturão externo. Quando elétrons ficam com uma energia abaixo de 0,1 MeV, o cinturão interno fica muito maior como no 3. O 4 acontece durante tempestades geomagnéticas, quando o Sol emite grande quantidade de partículas carregadas, o espaço vazio é preenchido com elétrons de baixa energia. Em alguns casos, os cinturões não mudam de forma durante as tempestades geomagnéticas. O comportamento devido as condições no espaço ainda não esta totalmente compreendido.

Missões espaciais

Este cinturão é um grande obstáculo para as missões espaciais. As partículas no cinturão são perigosas para tripulantes e aparelhos eletrônicos. A estação espacial internacional fica a 400 km de altitude.

Recentemente descobriu-se que ondas de rádio de baixa frequência (VLF) criadas artificialmente criaram uma barreira contra partículas do cinturão interno. Talvez uma nave que emite VLF pode passar pelos cinturões e se proteger da radiação.