Kun kyse on renkaissa olevista planeetoista, tiedämme vastauksen: Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptune. Mutta uudet PAMELA-kokeilun tulokset osoittavat, että myös maapallolla on rengasjärjestelmä ... Yksi, joka koostuu geomagneettisesti loukkuun jääneistä kosmisen säteen antiprotoneista.
"Maan magnetosfääriin rajoittuvan merkittävän antiprotonien vuon olemassaoloa on harkittu useissa teoreettisissa teoksissa." sanoo ryhmänjohtaja, Firenzen yliopiston fysiikan laitoksen O. Adriani. "Näitä hiukkasia tuotetaan energisten kosmisten säteiden ytimen vuorovaikutuksessa maan ilmakehän kanssa ja ne kertyvät geomagneettikentään useiden satojen kilometrien korkeudessa."
PAMELA-kokeilu - lyhenne nimeltä Payload for Antimatter Exploration and Light-nucleus Astrophysics - perustuu kansainväliseen yhteistyöhön, johon osallistuu noin 100 fyysikkoa. Sen huipputekniset laitteet on suunniteltu tutkimaan tumman aineen luonnetta, kosmologisen antimateriaalin ilmeistä puuttumista ja aineen alkuperää ja kehitystä galaksissa. Hyödyntämällä kestomagneettispektrometriä, jossa on erilaisia erikoistuneita ilmaisimia, PAMELA piiskaa maapallon ympäri erittäin kaltevalla kiertoradalla.
"Satelliittien kiertoradan (70 asteen kaltevuus ja 350–610 km korkeus) avulla PAMELA voi suorittaa erittäin yksityiskohtaisen kosmisen säteilymittauksen maapallon magnetosfäärin eri alueilla tarjoamalla tietoa alarajoitettujen hiukkasten luonteesta ja energiaspektristä." sanoo Adriani. "Satelliittikiertorata kulkee Etelä-Atlantin poikkeavuuden (SAA) läpi, mikä mahdollistaa geomagneettisesti loukkuun jääneiden hiukkasten tutkimuksen sisäisestä säteilyvyöstä."
PAMELA kokosi alilähettimistä antiprotoneja, mutta se ei ollut helppoa. "Valitun energiaalueen antiprotonit häviävät todennäköisesti kalorimittarin sisällä, jättäen selvän allekirjoituksen." sanoo joukkue. ”Kalorimetrin pitkittäistä ja poikittaista segmentointia hyödynnetään suihkun kehityksen karakterisoimiseksi. Nämä valinnat yhdistetään dE / dx-mittauksilla piinilmaisintason lenkkien yksittäisistä liuskoista, jotta sähkömagneettiset suihkut voidaan tunnistaa erittäin suurella tarkkuudella. "
850 päivän ajan ilmaisimet keräsivät tietoja ja vertasivat niitä simulaatioihin. Loukkuun jääneet antiprotonit olivat suuresti riippuvaisia kulmankeruusta, suunnan vastaustoiminnasta satelliitin kiertoradan sijainnissa ja sen suunnasta suhteessa geomagneettiseen kenttään. ”Kaikkien tunnistettujen antiprotonien, joille on ominaista nousukulma lähellä 90 astetta, havaittiin spiraalitsevan kenttäviivojen ympäri, pomppuvan peilipisteiden välillä ja suorittavan myös hitaasti pitkittäissuuntaista kulkeutumista maapallon ympäri, joiden kokonaispituus on useita maapallosäteitä. ” sanoi joukkue. "PAMELA-tulokset antavat CR-kuljetusmalleja testata maanpäällisessä ilmakehässä ja rajoittavat huomattavasti loukkuun jääneiden protonimallien ennusteita vähentäen epäselvyyksiä koskien antiprotonin tuotantospektriä Maan magnetosfäärissä."
Alkuperäinen tarinan lähde: Astrophysical Journal Newsletters.
