Kada govorimo o svemiru i komponentama koje ga čine, obično govorimo o kosmičko zračenje. To je vrsta energije koja putuje kroz svemir. Nalazi se u gotovo svakom kutku svemira i ima donekle poseban sastav.
U ovom članku ćemo vam reći šta je kosmičko zračenje, njegovu važnost, sastav i još mnogo toga.
Šta je kosmičko zračenje
Kosmičko zračenje je oblik energije koji putuje kroz svemir iz svih pravaca u svemiru. Ovo zračenje je sastavljeno od subatomskih čestica, uglavnom visokoenergetskih protona i elektrona, koji se kreću brzinama bliskim brzini svjetlosti. Ove čestice dolaze iz različitih kosmičkih izvora, kao što su zvijezde, eksplozije supernove i crne rupe.
Jedan od najvažnijih izvora kosmičkog zračenja je Sunce.Sunce emituje nabijene čestice, poznate kao solarni vjetar, koje putuju kroz svemir i stižu do Zemlje. Međutim, kosmičko zračenje dolazi ne samo od Sunca, već i od drugih zvijezda i udaljenih nebeskih objekata. Ove čestice putuju hiljadama svjetlosnih godina kroz svemir prije nego što stignu do nas.
Kako se ove visokoenergetske čestice sudaraju sa Zemljinom atmosferom, one stupaju u interakciju s molekulima zraka i stvaraju kaskadu sekundarnih čestica. Te sekundarne čestice su one koje na kraju stignu do površine Zemlje, gdje ih mogu otkriti osjetljivi instrumenti. Kosmičko zračenje je prirodni deo svemira i zemaljskog okruženja i u malim količinama, ne predstavlja značajan rizik za ljude. Međutim, u određenim scenarijima, kao što su produženi letovi u svemir ili izloženost na velikim visinama, astronauti i putnici u avionu mogu biti izloženi višim razinama radijacije nego na površini Zemlje. Iz tog razloga se prati i razmatra u planiranju svemirskih misija i u vazduhoplovnoj industriji.
Sastav
Kosmičko zračenje se sastoji od energetskih jonizovanih atomskih jezgara koje putuju kroz svemir brzinom vrlo bliskom brzini svjetlosti (približno 300.000 km/s). Činjenica da su ionizirane sugerira da su stekle električni naboj kao rezultat lišavanja elektrona, ali začudo, ova jezgra su napravljena od istog materijala koji čini nas i sve oko nas.
Jezgra koja čine kosmičke zrake raspoređena su na drugačiji način od materije koja nam daje oblik. Vodonika i helijuma ima mnogo više u Sunčevom sistemu nego u kosmičkim zracima, a drugih težih elemenata, kao što su litijum, berilijum ili bor, oni su 10.000 puta obilniji kosmičkim zračenjem. Ova varijacija u sastavu čini proučavanje kosmičkog zračenja i njegovih karakteristika bitnim za bolje razumijevanje svemira oko nas. Da biste saznali više o povezanosti zračenja sa kosmosom, možete se obratiti Ovaj članak o kosmičkoj mreži.
Jedna od najvažnijih karakteristika kosmičkog zračenja je njegova suštinski savršena izotropija. Ovaj parametar odražava da munje udara istom frekvencijom iz svih smjerova, što znači da mnoštvo izvora koji ih mogu proizvesti mora koegzistirati u isto vrijeme.
Poreklo kosmičkog zračenja
Kosmički zraci nisu bili direktna posledica Velikog praska. Tokom prve faze formiranja svemira, koja je počela prije oko 13.800 milijardi godina, proizvedeno je nekoliko atomskih jezgara težih od vodika i helijuma. Oni su najzastupljeniji, praćeni samo malim količinama litijuma i berilijuma, distribucijom koja se, kao što smo vidjeli, ne poklapa sa atomskim jezgrima koje čine kosmičke zrake.
Značajan dio zračenja koje prodire u Zemljinu atmosferu dolazi od Sunca, za koje se zna da je najbliža zvijezda. Međutim, to nikako nije jedini izvor vanjskog zračenja koje dopire do Zemlje. Većina kosmičkih zraka koje primamo dolazi izvan našeg Sunčevog sistema od drugih zvijezda. Putuju svemirom s ogromnom energijom sve dok se ne sudare s atomima u gornjim slojevima Zemljine atmosfere.
Hemijski elementi koji čine običnu materiju i nas same sintetiziraju se u jezgri zvijezda. Ako želite da znate kako tačno ovaj proces funkcioniše, možete pogledati naš posvećeni članak, ali za sada samo zapamtite da je oko 70% njegove mase vodonik, 24% do 26% helijuma, a 4% do 6% je kombinacija hemijskih elemenata težih od helijuma. Ova informacija je neophodna za razumijevanje sastava jezgara koje formiraju kosmičko zračenje.
Oblak prašine i plina koji formira zvijezdu gravitacijskom kontrakcijom povećava temperaturu sve dok se nuklearna peć ne zapali i prve reakcije fuzije ne počnu u njenom jezgru. Ovaj proces omogućava zvijezdi da oslobodi energiju i proizvodi elemente teže od vodonika i helijuma. Kako zvijezdi ponestane goriva, ona se prilagođava kako bi održala hidrostatičku ravnotežu.
Ovo svojstvo održava zvijezdu stabilnom tokom većeg dijela njenog aktivnog života, jer gravitacijska kontrakcija "vuče" materijal zvijezde prema unutra, uravnotežen pritiskom plina i zračenjem koje zvijezda emituje. Zvijezde "vuku" materiju iako njihovo gorivo nije vječno. Ova zvezdana dinamika je ono što na kraju dovodi do kosmičkog zračenja koje utiče na nas.
zemlja nas štiti
Naša planeta ima dva vrlo vrijedna štita koja nas štite od sunčevog zračenja i kosmičkog zračenja izvan granica našeg Sunčevog sistema: atmosferu i Zemljino magnetsko polje. Potonji se proteže od Zemljinog jezgra izvan jonosfere, formirajući područje poznato kao magnetosfera, sposoban da odbije nabijene čestice prema Zemljinim magnetnim polovima. Ovaj mehanizam nas u velikoj mjeri štiti od sunčevog vjetra i kosmičkih zraka.
Međutim, to ne sprječava neke visokoenergetske jezgre da se sudare s molekulima u vanjskim slojevima atmosfere, stvarajući pljuskove manje opasnih, nižeenergetskih čestica koje povremeno dopiru do Zemljine kore. Zbog toga i atmosfera igra vrlo važnu zaštitnu ulogu, o čemu možete pročitati u našem članku slojeva i funkcija atmosfere.
Nadam se da uz ove informacije možete saznati više o tome šta je kosmičko zračenje, njegovo porijeklo i još mnogo toga.
