ABC на астрономията - C е за космически лъчи

• Може 6, 2024

Космическите лъчи идват от космоса и около тридесет от тях проникват през тялото ви всяка секунда. Те представляват голяма опасност за командированите мисии до Марс, могат да повредят електрониката и накараха Аполоновите астронавти да видят проблясъци в тъмното, дори със затворени очи. Някои не са космически, нито един не са лъчи, а някои изглеждат невъзможни. Какви са те и откъде идват?

Защо космическите лъчи?
Космически лъчи са открити в началото на ХХ век и от доста време учените смятат, че те са вид електромагнитно излъчване като видима светлина или рентгенови лъчи. Слънцето беше очевиден възможен източник, но лъчите идваха от всички посоки. Следователно те бяха дублирани космически защото те сякаш са дошли отвъд Слънчевата система.

Обаче „лъчите“ се оказаха невидими, високоенергийни заредени частици - части от атоми. Има малки количества електрони, но повечето космически лъчи (89%) са протони, около 10% са ядра на хелиеви атоми, а 1% са ядра на по-тежки атоми, дори и уран. Тъй като те са заредени частици, магнитните полета в космоса влияят върху тях, така че не можем да намерим произхода им, като проследим пътя им назад.

Някои от частиците идват от Слънцето, но има много извън Слънчевата система. Съществуват и космически лъчи, създадени, когато по-енергичните влизат в земната атмосфера и се сблъскват с молекулите на въздуха. Тези сблъсъци произвеждат субатомни частици, които от своя страна имат допълнителни сблъсъци, произвеждайки въздушен душ от вторични космически лъчи.

Електронни волта (eV)
Учените измерват енергията на атомните частици в електронни волта (eV), Електрон волт е енергията, която електронът би получил от 1-волтова батерия. Това не е много. Въпреки че космическите лъчи са само парчета атоми, те се движат с много висока скорост, така че имат много повече енергия, отколкото бихте си помислили от малката маса. Затова използваме по-големи единици като мега електронни волта (MeV), което е милион електронни волта, и гига електронни волта (GeV), което е милиард електронни волта.

Видове космически лъч
Има много неща, които все още не разбираме за космическите лъчи, така че класифицирането им е малко грубо и готово. Ето четири общи категории:

Слънчеви космически лъчи
Слънчевите космически лъчи са частици от Слънцето, които се ускоряват от слънчевите събития, които произвеждат изхвърляне на коронална маса, При изхвърляне на коронална маса заредените частици се изхвърлят от Слънцето с висока скорост. Слънчевите космически лъчи са по-малко енергийни от тези извън Слънчевата система, но въпреки това могат да повредят електрониката на спътници и да застрашат астронавтите. Някои от тях се насочват надолу по линиите на магнитното поле на Земята на полюсите и задействат аврорални дисплеи.

Галактически космически лъчи
Най- Слънчев вятър е плазма - газ, който представлява смес от заредени частици - духащ от Слънцето в дълбините на Слънчевата система. Външният му натиск намалява броя на космическите лъчи, попадащи във вътрешната Слънчева система. Но пристигащите обикновено имат енергия между 100 MeV и 10 GeV. Те пътуват със скорост между 45% и 99.6% от скоростта на светлината.

Повечето галактически космически лъчи идват от други места на Млечния път. Те се изкривиха и завъртяха пътя си пияно през галактическото магнитно поле. Има сериозни доказателства, че са ускорени от ударни вълни от експлозии на свръхнови.

Космически лъчи с ултрависока енергия (UHE)
Последният тип е най-редкият и най-мистериозен. Те имат това, което изглежда е невъзможно високо енергийно, и Частица О, Боже мой е най-удивителното от всички. Той беше открит в Юта през 1991 г., като пътуваше с това, което беше в шепота на скоростта на светлината. Енергията му е изчислена на около тридесет милиона трилиона електронни волта.

Какво в галактическия квартал може да ускори частица до такава скорост? Сливане на черни дупки? Сблъскащи се галактики? Никой не знае, но те знаят, че свръхнова няма почти достатъчно енергия, за да свърши работата, въпреки че отделя толкова енергия, колкото цяла галактика.

Досега астрономите не са открили нищо в близките галактики, които изглеждат вероятни кандидати. Но какво да кажем за галактика далеч, далеч? Ние не мислим така. Не трябва да е възможно да идвате от повече от 30 милиона светлинни години и все още да имате толкова много енергия. Частицата ще взаимодейства с космическото фоново излъчване и ще загуби енергия, преди да стигне до нас. Фоновото излъчване е остатъкът от енергията на Големия взрив, който изпълва Вселената.

Опасности от космически лъчи
Земната атмосфера и магнитното поле ни предпазват от повечето космически лъчи с ниска енергия. И въпреки че има хиляди от тях, минаващи през телата ни всяка минута, на морско ниво космическата радиация е само няколко процента от естествената фонова радиация.Тъй като има по-малка защита на голяма надморска височина, екипажите на полета са изложени на малко повече радиация.

В космоса и астронавтите, и електрониката са изложени на риск от това излъчване, ако Слънцето е активно. Нямаше голяма слънчева активност за мисиите Аполон. И все пак членовете на екипажа на Аполон 11 бяха първите хора, които видяха случайни светкавици, дори когато очите им бяха затворени. Това бяха космически лъчи. И помислете за астронавтите на мисия на пилотиран Марс. Те биха били в дълбоко пространство за дълго време, но защитата на хората и електрониката срещу космическите лъчи и високоенергийното излъчване е проблем, който все още не е решен.

Инструкции Видео: TIMELAPSE OF THE FUTURE: A Journey to the End of Time (4K) (Може 2024).