Hva er kosmiske stråler?

Kosmiske stråler er bittesmå partikler, for det meste protoner, som smeller inn i jordas atmosfære ved forskjellige energinivåer. Milliarder kosmiske stråler smeller inn i jorden hvert sekund, de fleste av dem med ganske lav energi. Imidlertid påvirker kosmiske stråler med ekstreme energinivå en gang i blant jorden. Den kraftigste ennå registrerte var et enkelt proton med en energi på 50 J, omtrent tilsvarer en baseballbane. Forskere mister tapet for å forklare hvordan noen av de mest energiske strålene fikk sin energi.

Selv om de kalles "kosmiske stråler", skal det bemerkes at kosmiske stråler er punktlignende partikler, ikke stråler. Bortsett fra protoner, som utgjør 90% av alle kosmiske stråler, er det også heliumkjerner, også kjent som alfapartikler, som utgjør ytterligere 9%, og elektroner som utgjør de resterende 1%.

Det ytre rom er fylt med et bad med raskt bevegelige partikler, kjent som den kosmiske strålefluksen. Kosmiske stråler kalles ioniserende stråling fordi de har en tendens til å påvirke molekyler med en slik kraft at de slår elektronene av sine konstituerende atomer og skaper ødeleggende ioner. Et stykke biomateriale uten beskyttelse lenge nok i det kosmiske miljøet ville bli sveitsisk ost. Dette er en av de største utfordringene for menneskelig romkolonisering, og all romkolonidesign har massiv skjerming for å avvise kosmiske stråler.

Kosmiske stråler får sin oomph fra kosmiske objekter og hendelser med høy energi, som nøytronstjerner, supernovaer og sorte hull. De fleste kosmiske stråler stammer fra vår egen galakse, der de blir strøket ut av supernovaer, eller lansert som en sprettert fra den bratte tyngdekraften i et svart hull. Faktisk er tilstedeværelsen av visse kraftnivåer av kosmiske stråler et bevis på at sorte hull virkelig eksisterer.

Et av de høyeste nivåene av jordens atmosfære er kjent som ionosfæren, fordi den stadig blir ionisert av innkommende kosmiske stråler, sammen med solstråling. Termosfæren, som er en undergruppe av ionosfæren, opplever oppvarming av opptil tusenvis av grader på grunn av ioniserende stråling, men fordi partikeltettheten her er relativt lav, ville den ikke føles så varm hvis du skulle besøke der.

De mest energiske kosmiske strålene kommer fra superhøyeenergi-hendelser utenfor vår galakse, og gir et sjeldent vindu inn i virkningene i det større universet. Fysikere bygger fasiliteter på flere millioner dollar for å studere den kosmiske strålefluksen i detalj.