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최근 수정 시각 : 2022-06-25 11:24:05

밴앨런대

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파일:Van Allen radiation belt.jpg

1. 정의2. 내용3. 구성
3.1. 내대3.2. 외대

1. 정의

밴앨런대(Van Allen Belt) 또는 밴앨런 복사대(Van Allen radiation belt)는 태양풍에 의해 지구 자기권 내로 유입된 고속의 대전 입자들이 지구 자기장에 붙잡혀 남북으로 왕복 운동하는 영역을 말하며[1], 태양풍에서 지구 반경의 약 10배의 공간까지 퍼져 있고 매우 안정해서 한 번 생기면 그 실체가 계속 유지된다.

2. 내용

행성 자기장에 의한 지구 주위에 묶인 대전된 입자( 플라즈마)의 2층 구조를 말한다. 해당 방사선대의 고도는 지표면에서 1000 ~ 60000km에서 다양한 방사능 수치로 분포한다. 방사선대를 구성하는 입자의 대부분은 우주선에 의한 다른 입자나 태양풍으로부터 왔다고 보고 있다.

발견자 제임스 밴 앨런(James Van Allen, 1914~2006)의 이름을 따서 지어졌고, 지구 자기장 내부 영역에 위치한다. 지구 자기장과 밴앨런대는 우주 방사선이나 태양풍을 막아 지구상의 생물체를 보호해 주는 역할을 한다. 화성의 경우 자기장이 매우 약해 태양풍의 영향을 거의 직접적으로 받고 있다.

3. 구성

지구의 적도를 도넛 모양으로 둘러싸고 있으며, 내대와 외대로 나누어진다.

3.1. 내대

대부분 고에너지의 양성자로 되어 있으며, 속도가 빠른 전자가 포함되어 있다. 높이는 약 3000km이고, 태양의 활동이 강할 때에는 200km까지 수축되기도 한다. 내층 100KeV의 전자와 100MeV의 고에너지 양성자로 자기장에 강하게 묶여 있다. 외층에 비해 태양의 활동과 관계가 적은 것으로 알려져 있다.

3.2. 외대

주로 전자로 구성되어 있으며, 높이는 악 16000km이다.

휘슬러모드(원자력 용어) 플라즈마 파장에 의한 에너지를 전송하는 내부로의 방사파와 국부 가속에 의해 생성되며, 외층 전자는 지속적으로 중성대기의 충돌이나 자기권계면의 손실, 그리고 외부로의 방사파에 의해 제거된다.

외층은 지구 자기장에 갇힌 고에너지(0.1-10MeV) 전자가 주로 구성되어 있는데, 고에너지 양성자의 회전 반경은 지구 대기와 닿을 만큼 충분히 크다. 외층에 갇힌 입자군은 전자와 다양한 이온을 함유하면서 변화한다. 이 이온의 대부분은 고에너지 양자 형태로 존재하고, 일부는 지구의 전리층과 유사하지만 더 강한 에너지를 가지고 있는 알파 입자와 산소 이온을 포함하고 있다.


[1] 이때 열권의 대기와 충돌하여 생기는 현상이 오로라다.

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