Sabuk radiasi Van Allen

Video CGI ini menunjukkan perubahan bentuk dan intensitas Sabuk radiasi Van Allen di sekitar Bumi.

Sabuk radiasi Van Allen merupakan dua sabuk partikel bermuatan di sekitar planet Bumi yang ditahan di tempatnya oleh medan magnet Bumi. Sabuk Van Allen eksis karena terdapat “blind spot” di medan magnet Bumi yang disebabkan oleh kompresi dan peregangan dari angin matahari. Sabuk radiasi Van Allen berada pada ketinggian 1000 sampai 60.000 kilometer di atas permukaan Bumi.

Medan magnet Bumi berfungsi sebagai cermin magnetik yang memantulkan partikel bermuatan bolak-balik sepanjang garis gaya yang merentang antara Kutub Magnetik Utara dan Selatan. Sabuk Van Allen berhubungan dengan aurora borealis dan aurora australis atau semburat partikel bermuatan yang muncul saat sabuk Van Allen bersinggungan dengan bagian atas atmosfer.

Sabuk Van Allen cukup berbahaya bagi satelit dan stasiun ruang angkasa yang mengorbit. Sebisa mungkin mereka harus menghindari kontak dengan sabuk ini karena partikel bermuatan bisa menyebabkan kerusakan pada instrumen yang ada.

Pada akhir abad 19 dan awal abad ke-20, beberapa ilmuwan Carl Stormer, Kristian Birkeland, dan Nicholas Christofilos berspekulasi tentang kemungkinan terdapatnya sabuk partikel bermuatan di sekitar Bumi.

Namun hal ini tetap menjadi spekulasi sampai tahun 1958 ketika keberadaannya dikonfirmasi oleh beberapa satelit Amerika awal, Explorer 1 dan Explorer 3.

Proyek ini dipimpin oleh Dr. James Van Allen dari University of Iowa, di mana sabuk bermuatan ini lantas diberi nama sesuai dengan namanya.

Explorer 1, pesawat ruang angkasa dengan berat 14 kg, diluncurkan dalam rangka International Geophysical Year, dan segera mengirimkan data ilmiah setelah berada di luar atmosfer Bumi.

Sabuk Van Allen pada awalnya ditemukan saat peralatan deteksi sinar kosmik pada satelit mati sementara akibat adanya radiasi lokal. Terdapat dua sabuk Van Allen, yaitu sabuk Van Allen dalam dan sabuk Van Allen luar.

Sabuk Van Allen dalam membentang 0,1-1,5 jari-jari Bumi dari permukaan, terdiri dari proton sangat bermuatan serta mampu menembus sampai satu milimeter timbal dan menyebabkan kerusakan pada peralatan ruang angkasa serta membahayakan astronaut. Sabuk Van Allen luar terletak antara 3 hingga 10 jari-jari Bumi dari permukaan, dan terutama terdiri dari elektron enerjik.

Sumber partikel energik bervariasi tergantung pada jenis sabuk. Sabuk Van Allen dalam terdiri dari produk peluruhan dari benturan sinar kosmik dengan atmosfer atas, sedangkan sabuk Van Allen luar diproduksi dari influks partikel bermuatan dari badai geomagnetik.

Baru-baru ini astronom berhasil menemukan sabuk radiasi ketiga. Sabuk yang masih bersifat sementara itu muncul pada September 2012 dan bertahan selama satu bulan sebelum lenyap akibat gelombang kejut yang dipancarkan badai matahari.

Sabuk radiasi ketiga masih menyimpan banyak misteri. Sabuk / cincin radiasi ketiga ini bertahan sekitar satu bulan dan berada di antara sabuk radiasi dalam dan sabuk radiasi luar. Diduga sabuk ketiga ini dibentuk oleh partikel yang sangat enerjik yang dikenal sebagai partikel ultra-relativistic electrons. Saking enerjiknya partikel ini sampai-sampai bergerak mendekati kecepatan cahaya. Para astronom berharap dapat mengetahui seberapa sering sabuk ketiga muncul dan mempelajari perilaku ketiga sabuk radiasi Bumi.

Sumber

• http://www.astronomi.us/2013/09/mengenal-sabuk-radiasi-van-allen-yang.html

Bacaan tambahan

1. Adams, L.; Daly, E. J.; Harboe-Sorensen, R.; Holmes-Siedle, A. G.; Ward, A. K.; Bull, R. A. (December 1991). "Measurement of SEU and total dose in geostationary orbit under normal and solar flare conditions". IEEE Transactions on Nuclear Science. 38 (6): 1686–1692. doi:10.1109/23.124163. OCLC 4632198117. 
2. Holmes-Siedle, Andrew; Adams, Len (2002). Handbook of Radiation Effects (edisi ke-2nd). Oxford; New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-850733-X. LCCN 2001053096. OCLC 47930537. 
3. Shprits, Yuri Y.; Elkington, Scott R.; Meredith, Nigel P.; Subbotin, Dmitriy A. (November 2008). "Review of modeling of losses and sources of relativistic electrons in the outer radiation belt". Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 70 (14).  Part I: Radial transport, pp. 1679–1693, DOI:10.1016/j.jastp.2008.06.008; Part II: Local acceleration and loss, pp. 1694–1713, DOI:10.1016/j.jastp.2008.06.014.

Pranala luar

• An explanation of the belts by David P. Stern and Mauricio Peredo
• Background: Trapped particle radiation models—Introduction to the trapped radiation belts by SPENVIS
• SPENVIS - Space Environment, Effects, and Education System—Gateway to the SPENVIS orbital dose calculation software
• The Van Allen Probes Web Site