Du kan inte se det eller känna det, men mer än tusen mil över jordens yta finns det en region av laddade partiklar som skyddar vår atmosfär från förstörelse av solvinden och kosmiska strålar. Det heter Van Allen-bältet, uppkallat efter mannen som upptäckte det.
Möt bältemannen
Dr James A. Van Allen var en astrofysiker som mest känd för sitt arbete med det fysiska magnetfältet som omger vår planet. Han var särskilt intresserad av dess interaktion med solvinden, vilket är en ström av laddade partiklar som strömmar från solen. (När det smälter in i vår atmosfär orsakar det ett fenomen som kallas "rymdväder"). Hans upptäckt av strålningsregioner högt över jorden följde upp en idé som innehas av andra forskare om att laddade partiklar kan fångas i den översta delen av vår atmosfär. Van Allen arbetade med Explorer 1, den första amerikanska konstgjorda satelliten som placerades i omloppsbana, och detta rymdskepp avslöjade hemligheten till jordens magnetosfär. Det inkluderade förekomsten av bälten av laddade partiklar som bär hans namn.
James Van Allen föddes i Mount Pleasant, Iowa den 7 september 1914. Han gick på Iowa Wesleyan College där han fick sin kandidatexamen. Han gick vidare till University of Iowa och arbetade på en examen i fast tillståndsfysik och tog en doktorsexamen. 1939 inom kärnfysik.
Krigsfysik
Efter skolan accepterade Van Allen anställning vid Department of Terrestrial Magnetism vid Carnegie Institutionen i Washington, där han studerade photodisintegration.Det är en process där en högenergifoton (eller paket) ljus absorberas av en atomkärna. Kärnan delar sig sedan för att bilda lättare element och frigör en neutron, eller en proton eller en alfapartikel. I astronomi sker denna process i vissa typer av supernovaer.
I april 1942 gick Van Allen in i Applied Physics Laboratory (APL) vid Johns Hopkins University där han arbetade för att utveckla ett robust vakuumrör och undersökte närhetskläder (används i sprängämnen och bomber). Senare 1942 gick han in i marinen och tjänade i South Pacific Fleet som en assistent gunnery officer för fältprov och fullständiga operationella krav för närhet luddar.
Efterkrigsforskning
Efter kriget återvände Van Allen till det civila livet och arbetade inom forskning på hög höjd. Han arbetade på laboratoriet för tillämpad fysik, där han organiserade och ledde ett team för att genomföra experiment i hög höjd. De använde V-2 raketer som fångats från tyskarna.
1951 blev James Van Allen chef för fysikavdelningen vid University of Iowa. Några år senare tog hans karriär en viktig vändning när han och flera andra amerikanska forskare utvecklade förslag för lansering av en vetenskaplig satellit. Det skulle vara en del av det forskningsprogram som genomfördes under International Geophysical Year (IGY) 1957-1958.
Från Jorden till Magnetosfären
Efter Sovjetunionens framgång Sputnik 1 lanserade 1957, Van Allen Explorer rymdskepp godkändes för lansering den en Redstone-raket. Den flög den 31 januari 1958 och returnerade enormt viktig vetenskaplig information om strålningsbanden som omger jorden. Van Allen blev en kändis på grund av att uppdraget lyckades, och han fortsatte med att uppnå andra viktiga vetenskapliga projekt i rymden. På ett eller annat sätt var Van Allen involverad i de första fyra Explorer sonder, den första pionjärer, flera Sjöman insatser och ett kretsande geofysiskt observatorium.
James A. Van Allen gick i pension från University of Iowa 1985 för att bli Carver professor i fysik, emeritus, efter att ha fungerat som chef för institutionen för fysik och astronomi från 1951. Han dog av hjärtsvikt vid University of Iowa sjukhus och kliniker i Iowa City den 9 augusti 2006.
För att hedra sitt arbete, namnger NASA två strålbältesstormundersökningar efter honom. Van Allen-sonden lanserades 2012 och har studerat Van Allen-bälten och nära jordens rymd. Deras data hjälper till att utforma rymdfarkoster som bättre kan motstå resor genom denna högenergiområde i jordens magnetosfär.
Redigerad och reviderad av Carolyn Collins Petersen