W regionie na wschód od Morza Karaibskiego fascynaci pseudonauki odnaleźli tajemniczą strefę zwaną Trójkątem Bermudzkim. Kto go nie unika, naraża siebie na zaginiecie, śmierć, a może i spotkanie z „obcymi”. Trójkąt Bermudzkim to bujda. Ale osiem tysięcy kilometrów na południe od niego znajdziemy obszar, w którym goście z kosmosu wielokrotnie atakowali ziemskie statki. I to na oczach naukowców! Ta strefa to obszar anomalii południowoatlantyckiej (ang. south atlantic anomaly często nazywanej skrótowo „SAA”).

Ziemia nieustannie bombardowana jest cząstkami promieniowania wysokoenergetycznego, pochodzącymi głównie ze Słońca oraz z głębi Wszechświata. Nie docierają one do powierzchni planety dzięki obecności pola magnetycznego i atmosfery. Cześć cząstek jest więziona przez magnetosferę w tzw. pasach Van Allena (zewnętrznym i wewnętrznym). Każdy z pasów ma postać torusa, którego dokładny kształt jest narzucony przez bieg linii pola magnetycznego.

Pasy Van Allena są symetryczne względem środka pola magnetycznego, jednak jego położenie nie pokrywa się z geometrycznym środkiem planety. Środek magnetyczny jest przesunięty w stronę północnego Pacyfiku, nad którym pole magnetyczne jest nieco silniejsze i wewnętrzny pas Van Allena oddala się od Ziemi. Na antypodach – południowe wybrzeże Brazylii – pole magnetyczne jest słabsze i pas Van Allena sięga bliżej powierzchni planety. Automatycznie bliżej powierzchni pojawiają się wysokoenergetyczne cząstki. Obszar ich występowania to właśnie anomalia południowoatlantycka.

Wzrost koncentracji cząstek naładowanych (protonów o energii >100 MeV, elektronów >100 keV) notowany jest od wysokości 200 km do 20000 km. Im wyżej, tym zasięg anomalii jest większy. Na wysokości 500 km SAA obejmuje strefę między równikiem i równoleżnikiem 50°N, oraz południkami 90°W i 40°E. Z każdym rokiem centrum SAA przesuwa się na zachód o około 0.3°, co wynika z dynamiki jądra Ziemi.

SAA jest zagrożeniem dla sztucznych satelitów, w tym teledetekcyjnych – przeznaczonych do obserwowania powierzchni Błękitne Planety. Cząstka o dużej energii trafiając we wrażliwe komponenty pokładowej elektroniki, może zakłócić, a w najgorszym razie nawet zakończyć pracę satelity (lub instrumentu). Ryzyko wzrasta przy zwiększonej aktywności słonecznej.

W połowie czerwca 2001 roku satelita Terra przestał działać po przelocie przez SAA. Udało się go przywrócić do pracy po dwóch tygodniach. Podobna przygodę Terra przeżył już wcześniej, w 1999 roku, zaledwie dzień po starcie – czasowej awarii uległa elektronika anteny. Od września 2016 roku SSA daje się we znaki satelicie CALIPSO. Zainstalowany na jego pokładzie laser notuje w strefie SSA nieprawidłowe odczyty. Inżynierowie związani z misją zalecają wręcz pomijanie danych zbieranych w obszarze SSA w czasie analiz naukowych. Na czas przelotu przez SAA (20-25 minut) swoje badania wstrzymuje Kosmiczny Teleskop im. Hubble’a.

Na poniższej animowanej mapie kolorami tęczy zaznaczone zostało natężenie pola magnetycznego Ziemi na wysokości 450 km. Na orbicie o takiej wysokości poruszają się europejskie satelity konstelacji Swarm. Białe kropki wskazują lokalizacje, w których detektory Swarm zarejestrowały niepożądane uderzenia wysokoenergetycznych cząstek. Widać wyraźnie, jak częstość uderzeń wzrasta w obszarze SAA. Dla elektroniki, która nie byłaby zabezpieczona przed promieniowaniem wysokoenergetycznym, każde takie uderzenie może oznaczać koniec misji. [Animacja: ESA/Division of Geomagnetism/DTU Space].

 

Problem SAA dotyka także misji załogowych: wahadłowców i stacji kosmicznych (orbita 300-400 km). Nie chodzi wyłącznie o komputery, które ulegały awariom w czasie przelotu przez SAA. Spotkanie z anomaliom odczuwali także astronauci. W swoich relacjach donoszą, że w czasie obecności w obszarze SAA widzą zagadkowe błyski światła – i to nawet pomimo zamkniętych oczu! Przypuszcza się, że to efekt uderzenia cząstek w delikatne elementy siatkówki oka.

Co znaczy “wiedzieć SAA z zamkniętymi oczami” doskonale ilustruje przypadek sensora MISR satelity Terra (orbita 705 km). MISR ma za zadanie badać atmosferę, w tym szczególnie chmury i aerozole.Na czas startu i rozruchu instrumentu, jego optyka była przysłonięta pokrywą. W efekcie, do detektorów nie miał szans dostać się żaden pyłek, śmieć, ale także foton światła. Mówiąc obrazowo: MISR miał założoną opaskę na oczy.

Między 3 i 16 lutego 2000 roku, w pierwszych dniach misji, MISR rozpoczął rejestrowanie danych, ale wciąż z zaciągnięta osłona optyki. teoretycznie powinien widzieć ciemność. Tymczasem detektory rejestrowały pojawienie się napięcia elektrycznego, wywoływanego uderzeniami energetycznych cząstek. Okazało się, że zagadkowe zjawisko występowało niemal wyłącznie w obszarze pokrywającym się z zasięgiem SAA. MISR rejestrował cząstki z wewnętrznego pasa Van Allena.

Cząstki wysokoenergetyczne pojawiają się też poza SAA, choć z inną częstością. Są również naturalnym elementem środowisk innych planet, zwłaszcza Jowisza i Saturna. Podróżują także przez przestrzeń międzyplanetarną, czasami uderzając w próbniki kosmiczne. Przypuszcza się, że niektóre sondy, które tajemniczo zamilkły w czasie podróży przez Układ Słoneczny, zostały uśmiercone właśnie wysokoenergetyczną cząstką. Ale to już inna historia…