Abstrak
Uji coba nuklir Starfish Prime di ketinggian tinggi menciptakan rongga diamagnetik sementara di medan magnet Bumi di atas Pulau Johnston dan meluncurkan pulsa elektromagnetik (EMP) yang terdeteksi di seluruh dunia. Kami menggunakan kode partikel-dalam-sel ion-kinetik Topanga untuk mensimulasikan evolusi rongga diamagnetik dan sinyal EMP E3 untuk Starfish Prime hingga lebih dari satu menit waktu fisik. Domain simulasi memiliki jangkauan longitudinal dan latitudinalmathematical equationdan luas vertikal 2.000 km dari permukaan Bumi. Kami membandingkan hasil simulasi kami dengan pengukuran magnetometer yang dilakukan di luar angkasa dan di darat, dan menemukan kesesuaian yang baik dalam kedua kasus. Rongga diamagnetik dalam simulasi terbentuk dalam waktu sekitar satu detik, sementara tabung fluks puing terkait membutuhkan waktu sekitar 30 detik untuk meluruh. Tabung fluks puing mengalami gerakan signifikan selama jangka waktu ini, naik ke atas. Sinyal EMP E3 yang diukur di darat terdiri dari beberapa komponen, yang semuanya ada dalam simulasi kami. Kami membahas asal fisik komponen-komponen ini dalam kaitannya dengan E3a (ledakan) dan E3b (angkatan).
Poin-poin Utama
- Kami telah melakukan simulasi partikel-dalam-sel Starfish Prime yang memodelkan sinyal E3 EMP dan evolusi rongga diamagnetik
- Kami menunjukkan bahwa tabung fluks yang terkait dengan rongga diamagnetik tetap terbuka selama 30 detik dan naik secara dinamis
- Kami menguraikan sinyal E3 EMP di Pulau Johnston menjadi beberapa komponen dan memberikan asal fisik untuk masing-masing komponen ini
