Ένας δακτύλιος αντιπρωτονίων βρίσκεται γύρω από τη Γη

Αντιπρωτόνια φαίνεται να σχηματίζουν ένα δακτύλιο γύρω από τη Γη, που οριοθετείται από τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη μας. Η αντιύλη, η οποία μπορεί να κρατήσει για λίγα λεπτά ή και ώρες πριν συναντηθεί με την κανονική ύλη και εξαϋλωθεί, θα μπορούσε θεωρητικά να χρησιμοποιηθεί για καύσιμα σε εξαιρετικά αποτελεσματικούς πυραύλους του μέλλοντος.

Τα φορτισμένα σωματίδια βρίσκονται στις δύο ζώνες Van Allen, ενώ τα αντιπρωτόνια μόνο στην εσωτερική ζώνη.

Τα φορτισμένα σωματίδια των κοσμικών ακτίνων συνεχώς πέφτουν σαν βροχή από το γύρω διάστημα, δημιουργώντας ένα πίδακα νέων σωματιδίων – συμπεριλαμβανομένων και των...
αντισωματιδίων – όταν συγκρούονται με σωματίδια στην ατμόσφαιρα. Πολλά από αυτά εγκλωβίζονται μέσα στις ζώνες ακτινοβολίας Van Allen, δύο ζώνες σχήματος ντόνατ γύρω από τον πλανήτη μας, όπου τα φορτισμένα σωματίδια κινούνται σπειροειδώς γύρω από τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου της Γης.

Οι δορυφόροι είχαν ήδη ανακαλύψει ποζιτρόνια – η αντιύλη των ηλεκτρονίων – σε ζώνες ακτινοβολίας. Τώρα κι ;ένα διαστημικό σκάφος έχει εντοπίσει αντιπρωτόνια, με περίπου 2000 φορές μεγαλύτερη μάζα από τα ποζιτρόνια.

Τα βαρύτερα σωματίδια ακολουθούν τροχιές με μεγαλύτερες ακτίνες όταν αυτά στρέφονται σπειροειδώς γύρω από τις μαγνητικές γραμμές του πλανήτη, ενώ και τα πιο ασθενή πεδία επίσης οδηγούν σε σπείρες με μεγαλύτερες ακτίνες. Έτσι, τα σχετικά βαριά αντιπρωτόνια ταξιδεύουν στην εξωτερική ζώνη ακτινοβολίας όπου έχουμε ασθενή μαγνητικά πεδία, έτσι οι βρόχοι που ακολουθούν είναι τόσο μεγάλοι που φτάνουν γρήγορα στην κατώτερη ατμόσφαιρα, όπου θα συναντήσουν την κανονική ύλη και θα εξαϋλωθούν. Η εσωτερική ζώνη πιστεύεται ότι έχει αρκετά ισχυρά πεδία ώστε να παγιδέψει τα αντιπρωτόνια, όπου και βρέθηκαν. .

Ο Piergiorgio Picozza από το Πανεπιστήμιο της Ρώμης και οι συνεργάτες του ανίχνευσαν τα αντιπρωτόνια χρησιμοποιώντας το διαστημικό σκάφος PAMELA, που ανιχνεύει τις κοσμικές ακτίνες. Το τελευταίο πετά μέσα από την εσωτερική ζώνη ακτινοβολίας της Γης πάνω από το νότιο Ατλαντικό.

Μεταξύ Ιουλίου 2006 και Δεκεμβρίου 2008, από το PAMELA εντοπίστηκαν 28 αντιπρωτόνια παγιδευμένα σε σπειροειδή τροχιά γύρω από τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου που ξεπετάγονταν από το νότιο πόλο της Γης. Το PAMELA έλαβε δείγματα μόνο από ένα μικρό μέρος της εσωτερικής ζώνης ακτινοβολίας, αλλά τα αντιπρωτόνια πιθανώς είναι παγιδευμένα σε όλη αυτή τη ζώνη. Οι φυσικοί πιστεύουν ότι υπάρχουν δισεκατομμύρια τέτοια σωματίδια εκεί μέσα.

Στην πραγματικότητα το μαγνητικό πεδίο της Γης λειτουργεί σαν τις μαγνητικές παγίδες που χρησιμοποιούν οι φυσικοί στα εργαστήρια, όπως στο CERN. Εκεί, οι ερευνητές έχουν προσπαθήσει να παγιδέψουν αντιύλη για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα για να συγκρίνουν τη συμπεριφορά της με εκείνη της κανονικής ύλης.

Ο Alessandro Bruno, ένα άλλο μέλος της ερευνητικής ομάδας, πιστεύει πως η αντιύλη που βρίσκεται στις ζώνες ακτινοβολίας της Γης μπορεί μια μέρα να χρησιμέψει για να τροφοδοτεί με ενέργεια τα διαστημόπλοια. Οι μελλοντικοί πύραυλοι θα μπορούσαν να τροφοδοτηθούν από την αντίδραση μεταξύ ύλης και αντιύλης, μια αντίδραση που παράγει ενέργεια ακόμα πιο αποτελεσματικά από ό,τι η πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα του ήλιου.

"Αυτή είναι η πιο άφθονη πηγή αντιπρωτονίων κοντά στη Γη," λέει ο Bruno. "Ποιος ξέρει, μια μέρα ένα διαστημικό σκάφος θα μπορούσε να ξεκινήσει από τη Γη και στη συνέχεια να ανεφοδιαστεί στην εσωτερική ζώνη ακτινοβολίας προτού κάνει ένα μακρινό ταξίδι."

Πηγή: New Scientist

(από physics4u)