جيمس ألفرد فان ألن
جيمس ألفرد فان ألن (بالإنجليزية: James Van Allen) ( 1914م - 2006م ). عالم فيزياء أمريكي اكتشف الأحزمة الإشعاعية التي سمّيت باسمه، وهما نطاقان من الجسيمات الكهربائية يحيطان بالكرة الأرضية. وقد استخدم فريق العلماء الذي ينتمي إليه معلومات من القمرين الصناعيين الأمريكيين إكسبلورر وبايونير ليثبتوا الاكتشاف في عام 1958م. ولد فان ألن بمدينة ماونت بليزانت بولاية أيوا بالولايات المتحدة وتخرج في كلية ويسيليان بأيوا وجامعة أيوا. وصار رئيسًا لقسم الفيزياء والفلك بجامعة أيوا من عام 1951م إلى عام 1985م. وكان من المخططين الرئيسيين للعام الجيوفيزيائي العالمي لسنة 1957 - 1958م.
إسهامات جيمس فان ألن في مجال دراسة الإشعاع
في أكتوبر عام ١٩٥٧، قام الاتحاد السوفيتي آنذاك - والحرب الباردة لا تزال في أوجها - بإطلاق سبوتنيك ١ (1 Sputnik)، أول قمر صناعي تم إطلاقه في الفضاء ليدور حول الأرض. ومن هنا بدأ عصر الفضاء. فقد كانت معظم الأقمار الصناعية الأولى التي تم إطلاقها عبارة عن محاولات هندسية تظهر ما يمكن أن تقوم به الأمم وتستخدم التكنولوجيا المتطورة للأغراض العسكرية. في البداية، كان يتم حمل عدد قليل من المعدات العلمية، ونظراً لأن المركبات الفضائية كانت تذهب إلى مناطق لم ثكتشف بعد، فإن القياسات حتى البسيطة منها يمكن أن تثمر عن نتائج كبيرة.
من النماذج المعهودة للمركبات الفضائية الأولى الأقمار الصناعية الأمريكية اكسبلورار، كان حجم هذه الأقمار مثل حجم كرة السلة، حيث كانت توجد بها مساحة تكفي فقط لعداد جايجر (للكشف عن المواد المشعة) وجهاز إرسال لاسلكي يقوم بإرسال القياسات مرة أخرى إلى الأرض، وقد جاءت هذه المبادرة في الأغلب من عالم الفيزياء الأمريكي جيمس فان ألن، الذي اعتقد في أن الكميات الكبيرة من الإشعاع - والتي غالبا ما تكون في صورة بقايا مشحونة من المادة مثل البروتونات والإليكترونات - لابد أنها محاصرة بطبقات عديدة من المجال المغناطيسي للأرض لتشكل بذلك حزاما تقوم الأقمار الصناعية بالمرور من خلاله.
بالفعل تم إثبات ذلك. فقد اكتشف أن أحزمة فان ألن الإشعاعية (وهي متعددة) تغطي منطقة من الفضاء تأخذ شكل دائري على بعد عدة آلاف الكيلو مترات من سطح الأرض. وتوجد بهذه الأحزمة جسيمات سريعة الحركة (من البروتونات والإليكترونات) كانت تصل كجزء من الإشعاع الكوني (هس ١٩١٢) القادم من الشمس ومن الفضاء السحيق. ويتسرب بعض من هذه الإشعاعات إلى مستويات منخفضة من الغلاف الجوي لكي تتكون ظاهرة الشفق "الأضواء الشمالية والجنوبية"، وذلك عندما تتوهج ذرات الهواء مثل الغازات الموجودة بإشارة النيون.
تشكل الجسيمات المشحونة دائمة الحركة تيارا كهربائيا، ومن المعروف أن التيارات الكهربية هي التي تشكل المجال المغناطيسي. لذا، فقد ساعدت التغييرات في الأحزمة الإشعاعية في إحداث تذبذب في المجال المغناطيسي للأرض الذي تمت ملاحظته منذ ٣٠ عام (البوصلة ١٧٠٢). ويشير هذا إلى الروابط المستمرة بين الأحداث التي تقع على سطح الأرض وتلك التي تقع في الغشاء القريب.
