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과학

밴앨런대

밴앨런대과학
영문명
Van Allen belts
다른 이름
지구 방사선대
위치
지구 자기권
변화 요인
입자 에너지와 지자기 활동 등
밴앨런대는 지구 자기권에 에너지가 큰 입자들이 모여 있는 방사선대다. 안쪽과 바깥쪽의 두 영역으로 설명하는 경우가 많지만, 관측하는 입자의 에너지와 자기권 상태에 따라 분포가 다르게 나타난다.

입자가 분포하는 공간

밴앨런대는 지구 주변에 놓인 고체 고리나 대기층이 아니다. 에너지가 큰 전자와 양성자 등을 관측해 그 분포를 연구하는 공간 영역이다. 높은 방사선 환경은 우주선 장비를 설계하고 궤도를 검토할 때 고려하는 요소다.

두 띠와 그 사이의 영역

전통적인 그림은 작은 안쪽 띠와 더 큰 바깥쪽 띠, 그 사이의 입자가 적은 영역을 보여 준다. 그러나 이 그림은 모든 에너지의 입자가 똑같은 위치에 있다는 뜻이 아니다. 측정하려는 입자와 에너지를 정해야 분포의 의미가 분명해진다.

에너지를 나누어 보면 달라지다

낮은 에너지의 전자와 높은 에너지의 전자를 따로 살피면 안쪽과 바깥쪽 띠의 상대적인 크기가 다르게 보인다. 따라서 한 장의 고정된 경계선으로 모든 관측을 설명하기는 어렵다. 여러 에너지 구간의 측정이 구조를 더 자세히 드러낸다.

폭풍 동안 바뀌는 분포

지자기 폭풍 때는 전자의 수가 늘거나 줄고, 두 띠 사이에 낮은 에너지의 전자가 채워질 수 있다. 관측한 입자가 어느 에너지 구간에 속하는지에 따라 변화의 모습도 다르다. 방사선대를 불변의 도넛 두 개로만 이해하지 않는 이유다.

관련 문서

자기권 / 지자기 폭풍 / 전자 / 양성자 / 지구 / 태양풍 / 전리층