Космічні апарати можуть хибно показувати рух частинок у радіаційних поясах Землі

13 серпня 2026, 17:00 ·318 слівредакція

Дослідження показало, що обмежена точність вимірювань космічних апаратів може приховувати впорядкований рух частинок у радіаційних поясах Землі, створюючи ілюзію випадкового розсіювання.

Вчені з Бірмінгемського університету, Університету Гельсінкі та Чеської академії наук встановили, що дані космічних апаратів можуть неправильно відображати рух високоенергетичних частинок у радіаційних поясах Землі. Через обмежену точність вимірювань дрібні структури в русі частинок залишаються непоміченими, тому впорядкований рух виглядає як випадкове розсіювання.

Радіаційні пояси Землі — це зони навколо планети, де магнітне поле утримує значну кількість енергетичних частинок. Вони становлять загрозу для супутників, можуть впливати на зв'язок і створювати труднощі під час космічних місій.

Раніше спостереження за частинками пояснювали дифузією — поступовим випадковим розсіюванням у просторі. Нове дослідження демонструє, що подібну картину можна отримати без цього процесу. Коли групи частинок рухаються в магнітному полі з дещо різною швидкістю, їхня початкова впорядкована структура розтягується та ускладнюється. Космічний апарат не фіксує всі деталі, тому бачить згладжену картину, що нагадує дифузійний рух.

Провідний автор дослідження Аднане Османе зазначив, що це не заперечує існування дифузії в радіаційних поясах. Проблема полягає в тому, що спостережень іноді недостатньо для визначення механізму, який спричинив побачену картину.

Дослідники порівняли ситуацію з розгляданням картини з недостатньою деталізацією: складний візерунок може виглядати як гладка поверхня, якщо дивитися здалеку. Так само космічний апарат може не побачити дрібні структури в русі частинок.

Окремою проблемою є те, що один апарат не завжди може відрізнити зміни, які відбуваються в різних місцях, від змін у часі. Тому вчені пропонують використовувати групи супутників, які одночасно спостерігатимуть за однією популяцією частинок із різних точок. Це дозволить точніше визначати рух і прискорення частинок у радіаційних поясах Землі, інших планет і деяких коричневих карликів.

Автори зазначають, що результати можуть змусити переглянути підходи до інтерпретації даних про радіаційні пояси, які використовували протягом останніх десятиліть.