Hvad er kosmiske stråler?
Kosmiske stråler er små partikler, for det meste protoner, der smækker ned i jordens atmosfære ved forskellige energiniveauer. Milliarder kosmiske stråler smækker ind i Jorden hvert sekund, de fleste af dem med en ganske lav energi. Dog en gang imellem påvirker kosmiske stråler med ekstreme energiniveauer Jorden. Den mest kraftfulde endnu registrerede var en enkelt proton med en energi på 50 J, omtrent svarende til en baseballbane. Forskere taber med at forklare, hvordan nogle af de mest energiske stråler fik deres energi.
Selvom de kaldes "kosmiske stråler", skal det bemærkes, at kosmiske stråler er punktlignende partikler, ikke stråler. Bortset fra protoner, der udgør 90% af alle kosmiske stråler, er der også heliumkerner, også kendt som alfa-partikler, der udgør yderligere 9%, og elektroner, der udgør de resterende 1%.
Det ydre rum er fyldt med et bad med hurtigt bevægende partikler, kendt som den kosmiske stråleflux. Kosmiske stråler kaldes ioniserende stråling, fordi de har en tendens til at påvirke molekyler med en sådan kraft, at de slår elektronerne fra deres bestanddele atomer og skaber destruktive ioner. Et stykke biomateriale, der ikke blev beskyttet længe i det kosmiske miljø, ville blive til schweizisk ost. Dette er en af de største udfordringer for menneskelig rumskolonisering, og alle rumkolonidesign har massiv afskærmning for at afvise kosmiske stråler.
Kosmiske stråler får deres oomph fra kosmiske objekter og begivenheder med høj energi, såsom neutronstjerner, supernovaer og sorte huller. De fleste kosmiske stråler stammer fra i vores egen galakse, hvor de spændes ud af supernovaer eller lanceres som en slangebøsning fra den stejle tyngdekraftbrønd i et sort hul. Faktisk er tilstedeværelsen af visse effektniveauer af kosmiske stråler et bevis på, at sorte huller virkelig findes.
Et af de højeste niveauer af jordens atmosfære er kendt som ionosfæren, fordi den konstant ioniseres af indkommende kosmiske stråler sammen med solstråling. Termosfæren, som er en undergruppe af ionosfæren, oplever opvarmning af op til tusinder af grader på grund af ioniserende stråling, men fordi partikeltætheden her er relativt lav, ville den ikke føles så varm, hvis du skulle besøge der.
De mest energiske kosmiske stråler kommer fra begivenheder med superhøj energi uden for vores galakse, og giver et sjældent vindue ind i arbejdet i det bredere univers. Fysikere bygger faciliteter på flere millioner dollars for at studere den kosmiske stråleflux i detaljer.