Når vi snakker om universet og komponentene som utgjør det, snakker vi vanligvis om kosmisk stråling. Det er en type energi som reiser gjennom rommet. Den finnes i nesten alle hjørner av universet og har en noe spesiell sammensetning.
I denne artikkelen skal vi fortelle deg hva kosmisk stråling er, dens betydning, sammensetning og mye mer.
Hva er kosmisk stråling
Kosmisk stråling er en form for energi som beveger seg gjennom verdensrommet fra alle retninger i universet. Denne strålingen er sammensatt av subatomære partikler, hovedsakelig høyenergiske protoner og elektroner, som beveger seg med hastigheter nær lysets hastighet. Disse partiklene kommer fra forskjellige kosmiske kilder, som stjerner, supernovaeksplosjoner og sorte hull.
En av de viktigste kildene til kosmisk stråling er solen. Solen sender ut ladede partikler, kjent som solvind, som reiser gjennom verdensrommet og når jorden. Imidlertid kommer kosmisk stråling ikke bare fra solen, men også fra andre stjerner og fjerne himmellegemer. Disse partiklene reiser tusenvis av lysår gjennom verdensrommet før de når oss.
Når disse høyenergipartiklene kolliderer med jordens atmosfære, samhandler de med luftmolekyler og skaper en kaskade av sekundære partikler. Disse sekundære partiklene er de som til slutt når jordens overflate, hvor de kan oppdages av sensitive instrumenter. Kosmisk stråling er en naturlig del av verdensrommet og det terrestriske miljøet, og i små mengder, ikke utgjør en betydelig risiko for mennesker. I visse scenarier, som langvarig romfart eller eksponering i store høyder, kan imidlertid astronauter og flypassasjerer bli utsatt for høyere strålingsnivåer enn på jordoverflaten. Av denne grunn overvåkes og vurderes det i planlegging av romoppdrag og i luftfartsindustrien.
Sammensetning
Kosmisk stråling består av energiske ioniserte atomkjerner som reise gjennom verdensrommet med en hastighet som er veldig nær lysets hastighet (omtrent 300.000 XNUMX km/s). Det at de er ionisert tyder på at de har fått en elektrisk ladning som følge av å ha blitt fratatt elektroner, men merkelig nok er disse kjernene laget av det samme materialet som lager oss og alt rundt oss.
Kjernene som utgjør kosmiske stråler er fordelt på en annen måte enn materien som gir oss form. Hydrogen og helium er mye mer rikelig i solsystemet enn i kosmiske stråler, og andre tyngre grunnstoffer, som litium, beryllium eller bor, de er 10.000 XNUMX ganger mer rikelig med kosmisk stråling. Denne variasjonen i sammensetning gjør det å studere kosmisk stråling og dens egenskaper avgjørende for bedre å forstå universet rundt oss. For å lære mer om forbindelsen mellom stråling og kosmos, kan du konsultere Denne artikkelen om det kosmiske nettet.
En av de viktigste egenskapene til kosmisk stråling er dens i hovedsak perfekte isotropi. Denne parameteren reflekterer at lynet slår ned med samme frekvens fra alle retninger, noe som betyr at mengden av kilder som er i stand til å produsere dem, må eksistere samtidig.
Opprinnelsen til kosmisk stråling
Kosmiske stråler var ikke en direkte konsekvens av Big Bang. Under den første fasen av dannelsen av universet, som begynte for rundt 13.800 milliarder år siden, få atomkjerner tyngre enn hydrogen og helium ble produsert. De er de mest tallrike, ledsaget av bare små mengder litium og beryllium, en fordeling som, som vi har sett, ikke sammenfaller med den til atomkjernene som utgjør kosmiske stråler.
En betydelig del av strålingen som trenger gjennom jordens atmosfære kommer fra Solen, som er kjent for å være den nærmeste stjernen. Imidlertid er det på ingen måte den eneste kilden til ekstern stråling som når jorden. De fleste av de kosmiske strålene vi mottar kommer fra utenfor solsystemet vårt fra andre stjerner. De reiser gjennom verdensrommet med enorm energi til de kolliderer med atomer i de øvre lagene av jordens atmosfære.
De kjemiske grunnstoffene som utgjør vanlig materie og oss selv er syntetisert i kjernene til stjerner. Hvis du vil vite nøyaktig hvordan denne prosessen fungerer, kan du sjekke ut vår dedikerte artikkel, men foreløpig bare husk at omtrent 70 % av massen er hydrogen, 24% til 26% helium, og 4% til 6% er en kombinasjon av kjemiske elementer tyngre enn helium. Denne informasjonen er avgjørende for å forstå sammensetningen av kjernene som danner kosmisk stråling.
Skyen av støv og gass som danner en stjerne gjennom gravitasjonssammentrekning øker i temperatur inntil atomovnen antennes og de første fusjonsreaksjonene begynner i kjernen. Denne prosessen lar stjernen frigjøre energi og produsere grunnstoffer som er tyngre enn hydrogen og helium. Når stjernen går tom for drivstoff, justerer den seg for å opprettholde hydrostatisk likevekt.
Denne egenskapen holder stjernen stabil i det meste av dens aktive levetid, ettersom gravitasjonssammentrekning "trekker" stjernens materiale innover, balansert av gasstrykk og stråling som sendes ut av stjernen. Stjernene "trekker" betyr noe selv om drivstoffet deres ikke er evig. Denne stjernedynamikken er det som til slutt gir opphav til den kosmiske strålingen som påvirker oss.
jorden beskytter oss
Planeten vår har to svært verdifulle skjold som beskytter oss mot solstråling og kosmisk stråling utover grensene for solsystemet vårt: atmosfæren og jordens magnetfelt. Sistnevnte strekker seg fra jordens kjerne utenfor ionosfæren, og danner et område kjent som magnetosfæren, i stand til å avlede ladede partikler mot jordens magnetiske poler. Denne mekanismen beskytter oss i stor grad mot solvinden og kosmiske stråler.
Det forhindrer imidlertid ikke at noen høyenergikjerner kolliderer med molekyler i de ytterste lagene av atmosfæren, og skaper byger av mindre farlige partikler med lavere energi som av og til når jordskorpen. Dette er grunnen til at atmosfæren også spiller en svært viktig beskyttende rolle, som du kan lese i vår artikkel om atmosfærens lag og funksjoner.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om hva kosmisk stråling er, dens opprinnelse og mye mer.
