O que são raios cósmicos?

Os raios cósmicos são pequenas partículas, principalmente prótons, que bate na atmosfera da Terra em vários níveis de energia. Bilhões de raios cósmicos estão batendo na terra a cada segundo, a maioria deles com uma energia bastante baixa. No entanto, de vez em quando os raios cósmicos com níveis extremos de energia afetam a Terra. O mais poderoso ainda gravado foi um único próton com uma energia de 50 J, aproximadamente equivalente a um campo de beisebol. Os cientistas não conseguem explicar como alguns dos raios mais enérgicos obtiveram energia. Além dos prótons, que representam 90%de todos os raios cósmicos, também existem núcleos de hélio, também conhecidos como partículas alfa, que compõem outros 9%, e os elétrons que compõem os 1%restantes. Os raios cósmicos são chamados de radiação ionizante porque têm a tendency para impactar moléculas com tanta força que derrubam os elétrons de seus átomos constituintes, criando íons destrutivos. Um pedaço de biomaterial à esquerda desprotegido por tempo suficiente no ambiente cósmico se transformava em queijo suíço. Este é um dos maiores desafios para a colonização espacial humana, e todos os designs de colônias espaciais apresentam blindagem maciça para repelir os raios cósmicos.

Os raios cósmicos obtêm sua força de objetos e eventos cósmicos de alta energia, como estrelas de nêutrons, supernovas e buracos negros. A maioria dos raios cósmicos se origina de dentro de nossa própria galáxia, onde são arrotados por supernovas, ou lançados como um estilingue do poço íngreme de um buraco negro. De fato, a presença de certos níveis de poder dos raios cósmicos é evidência de que os buracos negros realmente existem.

Um dos níveis mais altos da atmosfera da Terra é conhecido como ionosfera, porque está constantemente sendoionizado pelos raios cósmicos recebidos, juntamente com a radiação solar. A termosfera, que é um subconjunto da ionosfera, experimenta aquecimento de até milhares de graus devido à radiação ionizante, mas porque a densidade de partículas aqui é relativamente baixa, não se sentiria tão quente se você visitasse lá.

Os raios cósmicos mais enérgicos vêm de eventos super de alta energia fora de nossa galáxia e fornecem uma janela rara para o funcionamento do universo em geral. Os físicos constroem instalações multimilionárias para estudar o fluxo de raios cósmicos em detalhes.