ABC من علم الفلك - C هو للأشعة الكونية

• أبريل 24, 2024

الأشعة الكونية تأتي من الفضاء الخارجي ، وحوالي ثلاثين منهم يتنقلون عبر جسمك كل ثانية. إنها تشكل خطراً كبيراً على المهام المأهولة إلى المريخ ، ويمكن أن تلحق الضرر بالإلكترونيات ، وجعل رواد الفضاء من أبولو يرون الهبات في الظلام ، حتى مع إغلاق عيونهم. البعض ليس كونيًا ، لا يوجد أشعة ، ويبدو أن القليل منها مستحيل. من هم ومن أين أتوا؟

لماذا الأشعة الكونية؟
الأشعة الكونية تم اكتشافها في وقت مبكر من القرن العشرين ، وظن العلماء لبعض الوقت أنها نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الضوء المرئي أو الأشعة السينية. كانت الشمس مصدرا محتملا واضحا ، ولكن الأشعة جاءت من كل الاتجاهات. لذلك كانوا يطلق عليها اسم كوني لأنهم بدا أنهم أتوا من خارج المجموعة الشمسية.

ومع ذلك ، تبين أن "الأشعة" غير مرئية وجزيئات مشحونة بقوة - أجزاء من الذرات. هناك كميات صغيرة من الإلكترونات ، ولكن معظم الأشعة الكونية (89 ٪) هي بروتونات ، وحوالي 10 ٪ هي نوى ذرات الهيليوم ، و 1 ٪ هي نوى الذرات الأثقل ، بما في ذلك اليورانيوم. نظرًا لأنها مشحونة بالجزيئات ، تؤثر الحقول المغناطيسية في الفضاء عليها ، لذلك لا يمكننا العثور على أصولها من خلال تتبع مساراتها للخلف.

بعض الجزيئات تأتي من الشمس ، ولكن هناك الكثير من خارج المجموعة الشمسية. هناك أيضًا أشعة كونية تنشأ عندما تدخل الأشعة الأكثر نشاطًا إلى الغلاف الجوي للأرض وتتصادم مع جزيئات الهواء. تنتج هذه التصادمات جزيئات دون ذرية ، والتي بدورها لها المزيد من الاصطدامات ، وتنتج دشًا هواءًا من الأشعة الكونية الثانوية.

فولت الإلكترون (فولت)
العلماء يقيسون طاقة الجزيئات الذرية في الجسم فولت الإلكترون (فولت). فولت الإلكترون هو الطاقة التي سيحصل عليها الإلكترون من بطارية ذات فولت واحد. هذا ليس كثيرا. على الرغم من أن الأشعة الكونية ليست سوى قطع من الذرات ، إلا أنها تتحرك بسرعات عالية جدًا ، لذا فهي تمتلك طاقة أكبر بكثير مما تتصور من الكتلة الصغيرة. لذلك نحن نستخدم وحدات أكبر مثل فولت الإلكترون الضخم (MeV) ، والذي هو مليون إلكترون فولت ، وفولت الإلكترون جيجا (GeV) ، وهو مليار إلكترون فولت.

أنواع الأشعة الكونية
هناك الكثير الذي ما زلنا لا نفهمه حول الأشعة الكونية ، لذا فإن تصنيفها قليلًا وجاهزًا. فيما يلي أربع فئات شائعة:

الأشعة الشمسية الكونية
الأشعة الشمسية الكونية هي جسيمات من الشمس تتسارع بفعل الأحداث الشمسية التي تنتج طرد الكتلة الاكليلية. في حالة طرد الكتلة الاكليلية يتم إخراج الجسيمات المشحونة من الشمس بسرعة عالية. الأشعة الشمسية الكونية أقل نشاطًا من تلك الموجودة خارج النظام الشمسي ، ومع ذلك يمكنها أن تتلف إلكترونيات الأقمار الصناعية وتعرض رواد الفضاء للخطر. يتم تحويل بعضها إلى خطوط المجال المغنطيسي للأرض عند القطبين وتؤدي إلى ظهور شاشات سمعية.

الأشعة الكونية المجرية
ال الرياح الشمسية هو بلازما - غاز وهو عبارة عن مزيج من الجزيئات المشحونة - تهب من الشمس إلى أعماق النظام الشمسي. يعمل الضغط الخارجي على تقليل عدد الأشعة الكونية التي تدخل النظام الشمسي الداخلي. لكن تلك التي تصل عادة لديها طاقات ما بين 100 MeV و 10 GeV. إنهم يسافرون بسرعات تتراوح بين 45٪ و 99.6٪ من سرعة الضوء.

معظم الأشعة الكونية المجرية تأتي من أماكن أخرى في درب التبانة. لقد قاموا بالتواء وتحولوا في حالة سكر خلال الحقل المغناطيسي المجري. هناك دليل قوي على تسريعها من جراء موجات الصدمة الناجمة عن انفجارات المستعرات الأعظمية.

الأشعة الفائقة الطاقة (UHE) الكونية
النوع الأخير هو أندر والأكثر غموضا. لديهم ما يبدو أن طاقات عالية مستحيل ، و يا إلهي الجسيمات هو الأكثر دهشة للجميع. تم اكتشافه في ولاية يوتا في عام 1991 ، والسفر في ما كان داخل الهمس من سرعة الضوء. تم حساب طاقتها بحوالي ثلاثين مليون ترليون فولت.

ماذا في حي المجرة يمكن تسريع الجسيمات لمثل هذه السرعة؟ دمج الثقوب السوداء؟ تصادم المجرات؟ لا أحد يعلم ، لكنهم يعلمون أن المستعرات الأعظمية لا تملك ما يكفي من الطاقة للقيام بهذه المهمة ، على الرغم من أنها تطلق الكثير من الطاقة مثل المجرة بأكملها.

حتى الآن لم يجد علماء الفلك أي شيء في المجرات القريبة التي تبدو مرشحة محتملة. ولكن ماذا عن المجرة البعيدة؟ لا نعتقد ذلك. لا ينبغي أن يكون من الممكن أن تأتي من أكثر من 30 مليون سنة ضوئية ولا تزال لديها الكثير من الطاقة. سيتفاعل الجسيم مع إشعاع الخلفية الكونية ويفقد الطاقة قبل أن يصل إلينا. الإشعاع في الخلفية هو بقايا طاقة الانفجار الكبير الذي يملأ الكون.

مخاطر الأشعة الكونية
الغلاف الجوي للأرض والحقل المغناطيسي يحمينا من معظم الأشعة الكونية منخفضة الطاقة. وعلى الرغم من أن هناك الآلاف منهم يعبرون أجسادنا كل دقيقة ، إلا أن الإشعاع الكوني عند مستوى سطح البحر لا يمثل سوى نسبة ضئيلة من إشعاعات الخلفية الطبيعية.نظرًا لوجود قدر أقل من الحماية على ارتفاعات عالية ، تتعرض أطقم الرحلات إلى مزيد من الإشعاع.

في الفضاء ، يتعرض رواد الفضاء والإلكترونيات للخطر من هذا الإشعاع إذا كانت الشمس نشطة. لم يكن هناك أي نشاط شمسي كبير لبعثات أبولو. ومع ذلك ، كان أفراد طاقم Apollo 11 أول من رأى وميض الضوء العشوائي ، حتى عندما كانت عيونهم مغلقة. كانت هذه الأشعة الكونية. والتفكير في رواد الفضاء في مهمة المريخ المأهولة. سيكونون في الفضاء السحيق لفترة طويلة ، لكن حماية البشر والإلكترونيات ضد الأشعة الكونية والإشعاعات عالية الطاقة هي مشكلة لم يتم حلها بعد.

تعليمات الفيديو: Age of the Hybrids Timothy Alberino Justen Faull Josh Peck Gonz Shimura - Multi Language (أبريل 2024).