Космічні промені

Відео: NASA | астрофізика | Наднові і космічні промені

космічні промені - заряджені частинки високих енергій з космічного простору. Майже 90% від загальної кількості частинок складають протони, 9% - ядра гелію (альфа-частинки) і близько 1% - електрони (бета-мінус частки). Слово "промені" в назві явища не слід сприймати буквально, оскільки частинки потрапляють в атмосферу Землі окремо, а не у вигляді спрямованого пучка частинок або променя. Назва походить з часів відкриття явища і є більше даниною історії, а чим описом суті явища.
Наявність частинок з різними енергіями відображає різноманітність джерел цих частинок. Походження часток варіюється від енергетичних процесів в надрах Сонця до ще достатньо не з`ясованих механізмів в найвіддаленіших куточках видимого Всесвіту. Космічні промені можуть досягати енергій вище 20 жовтня еВ, що значно перевищує можливості нинішніх земних прискорювачів частинок, в яких можна надати частинці кінетичну енергію лише близько 12 жовтня -10 13 еВ (див. Космічні промені надвисоких енергій для опису реєстрації частки з енергією близько 50 Дж , що еквівалентно тенісному м`ячу розігнаному до швидкості 42 м / с). Планується дослідити частки навіть з великими енергіями.
Енергетичний спектр космічних променів. Космічні промені можна поідліти на дві великі категорії, первинні і вторинні. Космічні промені від позасонячних астрофізичних джерел є первинними космічними променями і можуть взаємодіяти з матерією міжзоряного середовища і утворювати вторинні космічні промені. Сонце також виробляє космічні промені невисоких енергій переважно під час сонячних спалахів. Точний склад первинних космічних променів, поза атмосферою Землі, залежить від діапазону спостережуваного енергетичного спектра. Загалом, майже 90% всіх космічнімх променів, що надходять складають протони, близько 9% ядра гелію (альфа-частинки) і майже 1% - електрони. Залишок складають інші важкі ядра, які є продуктами зіркових реакцій ядерного синтезу. Вторинні космічні промені складаються з легких ядер, які не є продуктами життєдіяльності зір, але є результатом Великого Вибуху, це переважно літій, берилій і бор. Цих легких ядер значно більший вміст в космічних променях (співвідношення приблизно 1: 100 часток), а ніж в сонячній атмосфері, де їх зміст складає близько 10 -7 змісту ядер гелію.


Ці відмінності в змісті є наслідком процесів формування вторинних космічних променів. При взаємодії важких ядер первинних космічних променів, наприклад, ядер вуглецю і кисню, з матерією міжзоряного середовища, вони розпадаються на більш легкі ядра (в так званому процесі розпаду космічних променів), літій, берилій і бор. Спостереження показують, що енергетичні спектри літію, берилію і бору приходять кілька крутіше, а чим спектри карбону і кисню, що вказує на те, що розпад ядер з більшою енергією трапляється рідше, ймовірно внаслідок їх виходу з-під дії галактичного магнітного поля. Розпад впливає також і на зміст Sc, Ti, V і Mn в космічних променях, що продукуються зіткненнями ядер заліза і нікелю з матерією міжзоряного середовища.
У минулому, Важа що космічні промені зберігають свій потік постійним. Недавні ж дослідження надали докази 1,5-2 тисячолітніх змін в потоці космічних променів протягом останніх сорока тисяч років.


Космічні промені відхиляються в магнітному полі Землі. Їх інтенсивність залежить від широти. Особливо цей ефект проявляється в екваторіальних областях, де магнітне поле перешкоджає проникненню космічних променів набагато більше, ніж біля полюсів. Крім того, позитивно заряджені частинки відхиляються на схід, а негативно заряджені частинки відхиляються на захід.
Інтенсивність космічних променів зростає зі збільшенням висоти, досягаючи максимуму приблизно на висоті 20-25 км. За межами земної атмосфери існують області з підвищеною інтенсивністю космічних променів, звані радіаційними поясами Ван Аллена.
Існування космічних променів довів в 1912 Віктор Франц Гесс, піднявши три електрометрії на повітряній кулі на висоту 5300 м. Збільшення у чотири рази швидкості розрядки електрометрів показало джерело випромінювання. Оскільки експеримент проводився під час затемнення Сонця, воно не могло бути джерелом випромінювання, а, отже, Гесс зробив висновок про існування в космосі променів, що мають велику іонізаційну здатність. За ці дослідження Віктор Гесс отримав в 1936 Нобелівську премію з фізики.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!