¿Qué son los rayos cósmicos?
Los rayos cósmicos son pequeñas partículas, en su mayoría protones, que golpean la atmósfera de la Tierra en varios niveles de energía. Miles de millones de rayos cósmicos están golpeando a la tierra cada segundo, la mayoría de ellos con una energía bastante baja. Sin embargo, de vez en cuando los rayos cósmicos con niveles extremos de energía impactan la Tierra. El más poderoso pero grabado fue un solo protón con una energía de 50 J, aproximadamente equivalente a un campo de béisbol. Los científicos no pueden explicar cómo algunos de los rayos más enérgicos obtuvieron su energía.
Aunque se llaman "rayos cósmicos", debe tenerse en cuenta que los rayos cósmicos son partículas puntuales, no rayos. Además de los protones, que constituyen el 90%de todos los rayos cósmicos, también hay núcleos de helio, también conocidos como partículas alfa, que constituyen otro 9%, y los electrones que constituyen el 1%restante.
El espacio exterior se llena con un baño de partículas de movimiento rápido, conocido como el flujo de rayos cósmicos. Los rayos cósmicos se llaman radiación ionizante porque tienen la tendenciay impactar moléculas con tal fuerza que eliminan los electrones de sus átomos constituyentes, creando iones destructivos. Un trozo de biomaterial que queda desprotegido durante el tiempo suficiente en el entorno cósmico se convertiría en queso suizo. Este es uno de los mayores desafíos para la colonización espacial humana, y todos los diseños de colonias espaciales cuentan con un escudo masivo para repeler rayos cósmicos.
Los rayos cósmicos obtienen su empuje de objetos y eventos cósmicos de alta energía, como estrellas de neutrones, supernovas y agujeros negros. La mayoría de los rayos cósmicos se originan dentro de nuestra propia galaxia, donde son arrojados por supernovas, o lanzados como un tirachinas del pozo de gravedad empinada de un agujero negro. De hecho, la presencia de ciertos niveles de potencia de los rayos cósmicos es evidencia de que realmente existen agujeros negros.
Uno de los niveles más altos de la atmósfera de la Tierra se conoce como la ionosfera, porque constantemente se está siendoionizado por rayos cósmicos entrantes, junto con radiación solar. La termosfera, que es un subconjunto de la ionosfera, experimenta el calentamiento de hasta miles de grados debido a la radiación ionizante, pero debido a que la densidad de partículas aquí es relativamente baja, no sentiría tan cálido si visitaras allí.
.Los rayos cósmicos más enérgicos provienen de eventos súper de alta energía fuera de nuestra galaxia, y proporcionan una ventana rara al funcionamiento del universo más amplio. Los físicos construyen instalaciones multimillonarias para estudiar el flujo de rayos cósmicos en detalle.