Vad är kosmiska strålar?
Kosmiska strålar är små partiklar, mestadels protoner, som smälter in i jordens atmosfär vid olika energinivåer. Miljarder kosmiska strålar smälter in i jorden varje sekund, de flesta med en ganska låg energi. Men en gång i taget påverkar kosmiska strålar med extrema energinivåer jorden. Den mest kraftfulla men inspelade men var en enda proton med en energi på 50 J, ungefär motsvarande en baseballplan. Forskare är förlorade för att förklara hur några av de mest energiska strålarna fick sin energi.
Även om de kallas "kosmiska strålar", bör det noteras att kosmiska strålar är punktliknande partiklar, inte strålar. Förutom protoner, som utgör 90% av alla kosmiska strålar, finns det också heliumkärnor, även kända som alfapartiklar, som utgör ytterligare 9%, och elektroner som utgör de återstående 1%.
Det yttre rymden fylls med ett bad med snabbrörande partiklar, känd som det kosmiska strålflödet. Kosmiska strålar kallas joniserande strålning eftersom de har en tendens att påverka molekyler med så kraft att de slår av elektronerna från deras konstituenter och skapar destruktiva joner. En bit biomaterial som lämnats oskyddat tillräckligt länge i den kosmiska miljön skulle förvandlas till schweizisk ost. Detta är en av de största utmaningarna för mänsklig rymdkolonisering, och alla rymdkolonidesigner har massiv skärmning för att avskaffa kosmiska strålar.
Kosmiska strålar får sin oomph från kosmiska föremål och händelser med hög energi, såsom neutronstjärnor, supernovaer och svarta hål. De flesta kosmiska strålar har sitt ursprung i vår egen galax, där de sträckes ut av supernovaer, eller lanseras som en slangbult från den branta tyngdkraften i ett svart hål. I själva verket är förekomsten av vissa maktnivåer av kosmiska strålar bevis på att svarta hål verkligen finns.
En av de högsta nivåerna i jordens atmosfär är känd som jonosfären, eftersom den ständigt jonas av inkommande kosmiska strålar, tillsammans med solstrålning. Termosfären, som är en delmängd av jonosfären, upplever uppvärmning av upp till tusentals grader på grund av joniserande strålning, men eftersom partikeltätheten här är relativt låg, kändes det inte så varmt om du skulle besöka där.
De mest energiska kosmiska strålarna kommer från superhögenergiska händelser utanför vår galax och ger ett sällsynt fönster in i det bredare universums funktionssätt. Fysiker bygger flera miljoner dollar för att studera det kosmiska strålflödet i detalj.