Când vorbim despre univers și despre componentele care îl alcătuiesc, de obicei vorbim despre radiații cosmice. Este un tip de energie care călătorește prin spațiu. Se găsește aproape în fiecare colț al universului și are o compoziție oarecum specială.
În acest articol vă vom spune ce este radiația cosmică, importanța ei, compoziția și multe altele.
Ce este radiația cosmică
Radiația cosmică este o formă de energie care călătorește prin spațiu din toate direcțiile universului. Această radiație este compusă din particule subatomice, în principal protoni și electroni de înaltă energie, care se deplasează cu viteze apropiate de viteza luminii. Aceste particule provin din diverse surse cosmice, cum ar fi stele, explozii de supernove și găuri negre.
Una dintre cele mai importante surse de radiație cosmică este Soarele. Soarele emite particule încărcate, cunoscute sub numele de vânt solar, care călătoresc prin spațiu și ajung pe Pământ. Cu toate acestea, radiațiile cosmice provin nu numai de la Soare, ci și de la alte stele și obiecte cerești îndepărtate. Aceste particule călătoresc mii de ani lumină prin spațiu înainte de a ajunge la noi.
Pe măsură ce aceste particule de înaltă energie se ciocnesc cu atmosfera Pământului, ele interacționează cu moleculele de aer și creează o cascadă de particule secundare. Aceste particule secundare sunt cele care ajung în cele din urmă la suprafața Pământului, unde pot fi detectate de instrumente sensibile. Radiația cosmică este o parte naturală a spațiului și a mediului terestru și, în cantități mici, nu prezintă un risc semnificativ pentru oameni. Cu toate acestea, în anumite scenarii, cum ar fi zborul spațial prelungit sau expunerea la altitudini mari, astronauții și pasagerii avioanelor pot fi expuși la niveluri mai mari de radiații decât la suprafața Pământului. Din acest motiv, este monitorizat și luat în considerare în planificarea misiunilor spațiale și în industria aviației.
compoziție
Radiația cosmică este formată din nuclee atomice ionizate energetic care călătoriți prin spațiu cu o viteză foarte apropiată de viteza luminii (aproximativ 300.000 km/s). Faptul că sunt ionizați sugerează că au dobândit o sarcină electrică ca urmare a lipsei de electroni, dar, în mod ciudat, aceste nuclee sunt făcute din același material care ne face pe noi și tot ce ne înconjoară.
Nucleele care alcătuiesc razele cosmice sunt distribuite într-un mod diferit decât materia care ne dă formă. Hidrogenul și heliul sunt mult mai abundente în sistemul solar decât în razele cosmice și alte elemente mai grele, cum ar fi litiu, beriliu sau bor, sunt de 10.000 de ori mai abundente în radiațiile cosmice. Această variație a compoziției face ca studierea radiațiilor cosmice și a caracteristicilor acesteia să fie esențială pentru o mai bună înțelegere a universului din jurul nostru. Pentru a afla mai multe despre legătura radiațiilor cu cosmosul, puteți consulta Acest articol despre rețeaua cosmică.
Una dintre cele mai importante caracteristici ale radiației cosmice este izotropia sa perfectă. Acest parametru reflectă faptul că fulgerele lovesc cu aceeași frecvență din toate direcțiile, ceea ce înseamnă că multitudinea de surse capabile să le producă trebuie să coexiste în același timp.
Originea radiațiilor cosmice
Razele cosmice nu au fost o consecință directă a Big Bang-ului. În timpul primei faze a formării universului, care a început acum aproximativ 13.800 miliarde de ani, au fost produse puține nuclee atomice mai grele decât hidrogenul și heliul. Sunt cele mai abundente, însoțite doar de cantități mici de litiu și beriliu, distribuție care, după cum am văzut, nu coincide cu cea a nucleelor atomice care alcătuiesc razele cosmice.
O parte semnificativă a radiației care pătrunde în atmosfera Pământului provine de la Soare, despre care se știe că este cea mai apropiată stea. Cu toate acestea, nu este în niciun caz singura sursă de radiație externă care ajunge pe Pământ. Majoritatea razelor cosmice pe care le primim provin din afara sistemului nostru solar de la alte stele. Ei călătoresc prin spațiu cu o energie enormă până se ciocnesc de atomii din straturile superioare ale atmosferei Pământului.
Elementele chimice care alcătuiesc materia obișnuită și noi înșine sunt sintetizate în nucleele stelelor. Dacă doriți să știți exact cum funcționează acest proces, puteți consulta articolul nostru dedicat, dar pentru moment amintiți-vă că aproximativ 70% din masa sa este hidrogen, 24% până la 26% heliu și 4% până la 6% este o combinație de elemente chimice mai grele decât heliul. Aceste informații sunt esențiale pentru înțelegerea compoziției nucleelor care formează radiația cosmică.
Norul de praf și gaz care formează o stea prin contracția gravitațională crește temperatura până când cuptorul nuclear este aprins și în miezul său încep primele reacții de fuziune. Acest proces permite stelei să elibereze energie și să producă elemente mai grele decât hidrogenul și heliul. Pe măsură ce steaua rămâne fără combustibil, se reajustează pentru a menține echilibrul hidrostatic.
Această proprietate menține steaua stabilă pentru cea mai mare parte a vieții sale active, deoarece contracția gravitațională „trage” materialul stelei în interior, echilibrat de presiunea gazului și radiația emisă de stea. Stelele „trag” materia deși combustibilul lor nu este etern. Această dinamică stelară este cea care dă naștere în cele din urmă la radiația cosmică care ne afectează.
pământul ne protejează
Planeta noastră are două scuturi foarte valoroase care ne protejează de radiațiile solare și radiațiile cosmice dincolo de limitele sistemului nostru solar: atmosfera și câmpul magnetic al Pământului. Acesta din urmă se extinde de la miezul Pământului dincolo de ionosferă, formând o regiune cunoscută sub numele de magnetosferă, capabil să devieze particulele încărcate către polii magnetici ai Pământului. Acest mecanism ne protejează în mare măsură de vântul solar și de razele cosmice.
Cu toate acestea, acest lucru nu împiedică unele nuclee de înaltă energie să se ciocnească cu moleculele din straturile exterioare ale atmosferei, creând ploaie de particule mai puțin periculoase, cu energie mai mică, care ajung ocazional în scoarța terestră. Acesta este motivul pentru care atmosfera joacă și un rol protector foarte important, după cum puteți citi în articolul nostru despre straturile și funcțiile atmosferei.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre ce este radiația cosmică, originea ei și multe altele.
