Even had aarde een derde gordel

Illustratie van de twee, in 1958 ontdekte, Van Allengordels (in geel) om de aarde. Afgelopen september ontstond er even een derde gordel, tussen de twee bestaande in. illustratie NASA

Rond de aarde bevinden zich normaal twee zogeheten stralingsgordels, naar hun ontdekker Van Allengordels genoemd. Ze hebben beide de vorm van een torus of autoband en bestaan uit deeltjes die in het magnetische veld rond de aarde gevangen zitten. De stralingsgordels worden zoveel mogelijk gemeden door ruimtevaartuigen, want de energierijke elektronen kunnen de elektronica van satellieten beschadigen.

Afgelopen september is er even een derde gordel verschenen, tussen de twee andere in. Het is voor het eerst dat zo’n tijdelijke gordel is waargenomen. Hij werd waargenomen door twee NASA-satellieten, de Van Allen Probes, die sinds 30 augustus j.l. in een baan tussen 1.300 en 30.000 kilometer hoogte rond de aarde draaien (Science express, 28 februari).

In de Van Allengordels bewegen de deeltjes heel snel langs de magnetische veldlijnen tussen de noord- en de zuidpool van de aarde heen en weer. De deeltjes komen vooral uit de zonnewind, de gestage stroom van elektrisch geladen deeltjes die de zon in alle richtingen uitzendt.

De binnenste Van Allengordel bestaat uit elektronen en protonen (ofwel waterstofkernen) en heeft zijn grootste dichtheid op hoogten tussen ruwweg 1.000 en 6.000 kilometer. De buitenste bestaat uit elektronen en ligt tussen 20.000 en 30.000 kilometer. Het vrijwel lege gebied ertussen wordt ‘slot’ genoemd.

De twee Van Allen Probes bewegen wèl door de twee stralingsgordels heen. Hun metingen van 3 september laten zien dat in het slotgebied plots een nieuwe gordel van zeer energierijke elektronen verscheen. Deze deeltjes kwamen hoogstwaarschijnlijk uit de buitenste gordel. Zij moeten daaruit zijn ontsnapt tijdens de passage van een schokgolf in de zonnewind die toen langs de aarde woei. Van de buitenste Van Allengordel is namelijk bekend dat hij onder invloed van de zonnewind op tijdschalen van uren tot dagen enorm kan fluctueren.

Daniel Baker en collega’s noemen de nieuwe gordel een opslagring, naar de cirkelvormige buis van een deeltjesversneller. De ring lag op hoogten tussen 12.000 en 15.000 kilometer en bleef opmerkelijk stabiel tot 2 oktober, toen hij opeens verdween. Ook dat gebeurde na de passage van een schokgolf in de zonnewind.

In feite was toen ook het grootste deel van de buitenste Van Allengordel verdwenen, maar die kwam daarna weer terug. De onderzoekers weten nog niet hoe vaak zo’n nieuwe stralingsgordel ontstaat en hoe dit proces precies in zijn werk gaat.