천문학의 ABC – 우주 광선을위한 C

• 할 수있다 3, 2024

우주 광선은 우주 공간에서 나오며 그 중 약 30 개가 매 초마다 몸을 통해 압축됩니다. 그들은 화성 유인 임무에 큰 위험을 초래하고 전자 장치를 손상시킬 수 있으며 아폴로 우주 비행사들은 눈을 감아도 어둠 속에서 번쩍임을 볼 수 있습니다. 일부는 우주적이지 않으며, 광선도 없으며, 일부는 불가능한 것 같습니다. 그들은 무엇이며 어디에서 왔습니까?

왜 우주 광선인가?
우주 광선 20 세기 초에 발견 된 과학자들은 꽤 오랫동안 과학자들이 가시 광선이나 엑스레이와 같은 전자기 방사선이라고 생각했습니다. 태양은 명백한 근원 이었으나 광선은 모든 방향에서 나왔습니다. 그러므로 그들은 더빙되었다 질서 있는 태양계 너머에서 온 것 같아서

그러나“선”은 보이지 않는 매우 에너지로 하전 된 입자 – 원자 부분으로 밝혀졌습니다. 소량의 전자가 있지만 대부분의 우주 광선 (89 %)은 양성자이고, 약 10 %는 헬륨 원자의 핵이며, 1 %는 우라늄을 포함하여 더 무거운 원자의 핵입니다. 그것들은 하전 된 입자이기 때문에 우주의 자기장은 그것들에 영향을 미치므로 경로를 뒤로 추적하여 기원을 찾을 수 없습니다.

입자 중 일부는 태양에서 나오지만 태양계 외부에서 많이 있습니다. 더 활발한 것들이 지구 대기권으로 들어가서 공기 분자와 충돌 할 때 생성되는 우주 광선도 있습니다. 이러한 충돌은 아 원자 입자를 생성하고, 이는 추가 충돌을 일으켜 2 차 우주 광선의 에어 샤워를 생성합니다.

전자 볼트 (eV)
과학자들은 원자 입자의 에너지를 전자 볼트 (eV). 전자 볼트는 전자가 1 볼트 배터리에서 얻는 에너지입니다. 그다지 많지 않습니다. 우주 광선은 단지 원자 조각이지만 매우 빠른 속도로 움직이므로 작은 질량에서 생각하는 것보다 훨씬 많은 에너지를 갖습니다. 따라서 우리는 백만 전자 볼트 인 메가 전자 볼트 (MeV)와 10 억 전자 볼트 인 기가 전자 볼트 (GeV)와 같은 더 큰 단위를 사용합니다.

우주 광선의 종류
우리는 여전히 우주 광선에 대해 이해하지 못하는 것이 많으므로 분류하는 것은 약간 거칠고 준비가되었습니다. 다음은 네 가지 일반적인 범주입니다.

태양 우주 광선
태양 우주 광선은 태양에서 발생하는 태양 사건에 의해 가속되는 태양 입자입니다 관상 동맥 배출. 코로나 대량 방출에서 하전 된 입자는 태양으로부터 고속으로 빠져 나옵니다. 태양 우주 광선은 태양계 외부의 광선보다 에너지가 적지 만 위성 전자 장치를 손상시키고 우주 비행사를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 일부는 극에서 지구의 자기장 선 아래로 퍼져 오로라 디스플레이를 트리거합니다.

은하 우주 광선
그만큼 태양풍 이다 혈장 – 하전 입자들의 혼합물 인 가스 – 태양으로부터 태양계 깊이로 불어 오는 것. 바깥쪽으로 밀면 내부 태양계로 들어오는 우주 광선의 수가 줄어 듭니다. 그러나 도착하는 것은 일반적으로 100 MeV와 10 GeV 사이의 에너지를가집니다. 그들은 빛의 속도의 45 %에서 99.6 % 사이의 속도로 여행하고 있습니다.

은하계의 대부분은 은하계의 다른 곳에서 나옵니다. 그들은 은하계 자기장을 통해 뒤틀리고 길을 turned 다. 초신성 폭발로 인한 충격파에 의해 가속된다는 강력한 증거가 있습니다.

초고 에너지 (UHE) 우주 광선
마지막 유형은 가장 희귀하고 가장 신비합니다. 그들은 불가능하게 높은 에너지로 보이는 것을 가지고 있습니다. 오 마이 갓 입자 가장 놀랍습니다. 1991 년 유타에서 빛의 속삭임 속으로 다가오는 곳에서 발견되었습니다. 그것의 에너지는 약 3 천 3 백만 전자 볼트에서 계산되었다.

은하계 인근에서 입자를 그러한 속도로 가속 할 수있는 것은 무엇입니까? 블랙홀 합병? 은하 충돌? 아무도 모르지만 초신성이 전체 은하만큼 많은 에너지를 방출하더라도 일을 수행하기에 충분한 에너지를 가지고 있지 않다는 것을 알고 있습니다.

지금까지 천문학 자들은 근처에있는 은하에서 후보로 보이는 것을 발견하지 못했습니다. 그러나 먼 은하계는 어떻습니까? 우리는 그렇게 생각하지 않습니다. 3 천만 광년 이상 떨어져서도 여전히 많은 에너지를 가질 수는 없습니다. 입자는 우주 배경 방사선과 상호 작용하여 우리에게 도달하기 전에 에너지를 잃을 것입니다. 배경 방사선은 우주를 채우는 빅뱅 에너지의 잔재입니다.

우주 광선의 위험
지구 대기와 자기장은 대부분의 저에너지 우주 광선으로부터 우리를 보호합니다. 매 분마다 수천 개의 물체가 우리 몸을 통과하지만 해수면에서 우주 방사선은 자연 배경 방사선의 몇 퍼센트에 불과합니다.높은 고도에서는 보호 기능이 떨어지기 때문에 승무원은 다소 더 많은 방사선에 노출됩니다.

우주에서는 우주 비행사와 전자 장치 모두 태양이 활성화 된 경우이 방사선에 노출 될 위험이 있습니다. 아폴로 임무에는 주요 태양 활동이 없었습니다. 그러나 아폴로 11 호 승무원은 눈을 감았을 때에도 무작위로 불이 깜박이는 것을 처음으로 보았습니다. 이것들은 우주 광선이었습니다. 유인 화성 임무에서 우주 비행사를 생각해보십시오. 그것들은 오랫동안 우주에있을 것이지만, 인간 광선과 전자 광선을 우주 광선과 고 에너지 방사선으로부터 보호하는 것은 아직 해결되지 않은 문제입니다.