当我们谈论宇宙及其组成部分时,我们通常谈论的是 宇宙辐射。 它是一种穿越空间的能量。 它几乎存在于宇宙的每个角落,并且具有某种特殊的成分。
在这篇文章中,我们将告诉您什么是宇宙辐射、它的重要性、成分等等。
什么是宇宙辐射
宇宙辐射是一种从宇宙各个方向穿过空间的能量形式。 这种辐射由亚原子粒子组成,主要是高能质子和电子,其运动速度接近光速。 这些粒子来自各种宇宙来源,例如恒星、超新星爆炸和黑洞。
宇宙辐射最重要的来源之一是太阳。太阳发射带电粒子,称为太阳风,穿过太空到达地球。 然而,宇宙辐射不仅来自太阳,还来自其他恒星和遥远的天体。 这些粒子在到达我们之前穿过太空数千光年。
当这些高能粒子与地球大气层碰撞时,它们与空气分子相互作用并产生一系列次级粒子。 这些次级粒子最终到达地球表面,在那里它们可以被敏感仪器检测到。
宇宙辐射是太空和陆地环境的自然组成部分,少量时, 不会对人类造成重大风险。 然而,在某些情况下,例如长时间太空飞行或暴露在高海拔地区,宇航员和飞机乘客可能会受到比地球表面更高水平的辐射。 因此,它在太空任务规划和航空业中受到监控和考虑。
组成
宇宙辐射由高能电离原子核组成, 以非常接近光速的速度穿越太空(约 300.000 公里/秒)。 它们被电离的事实表明它们因失去电子而获得了电荷,但奇怪的是,这些原子核是由与我们和我们周围的一切相同的材料制成的。
构成宇宙射线的原子核的分布方式与赋予我们形状的物质不同。 太阳系中的氢和氦比宇宙射线中的丰富得多,而其他较重的元素,如锂、铍或硼, 它们的宇宙辐射量是它们的一万倍。
宇宙辐射最重要的特征之一是其本质上完美的各向同性。 该参数反映了来自各个方向的雷击频率相同,这意味着能够产生雷击的多种雷源必须同时共存。
宇宙辐射的起源
宇宙射线并不是大爆炸的直接后果。 在大约 13.800 亿年前开始的宇宙形成的第一阶段, 几乎没有产生比氢和氦重的原子核。 它们是最丰富的,仅伴有少量的锂和铍,正如我们所见,这种分布与构成宇宙线的原子核的分布不一致。
穿透地球大气层的辐射的很大一部分来自太阳,太阳是距离地球最近的恒星。 然而,它绝不是到达地球的外部辐射的唯一来源。 我们收到的大部分宇宙射线来自太阳系外的其他恒星。 它们带着巨大的能量穿越太空,直到与地球大气层上层的原子相撞。
构成普通物质和我们人类的化学元素是在恒星的核心合成的。 如果你想确切地知道这个过程是如何进行的,你可以查阅我们专门讨论恒星生命的文章,但现在只要记住它的质量的大约 70% 是氢, 24%至26%是氦气,4%至6%是比氦气重的化学元素的组合。
通过引力收缩形成恒星的尘埃和气体云会增加其温度,直到核炉打开并且第一次聚变反应在其核心开始。 这个过程使恒星释放能量并产生比氢和氦更重的元素。 当恒星耗尽燃料时,它会重新调整以保持流体静力平衡。
这种特性使恒星在其活跃生命的大部分时间里保持稳定,因为引力收缩将恒星的物质向内“拉”,并由恒星发出的气体压力和辐射平衡。 恒星“拉动”物质,尽管它们的燃料不是永恒的。
地球保护我们
我们的星球有两个非常有价值的屏障,可以保护我们免受太阳辐射和太阳系范围之外的宇宙辐射的影响:大气层和地球磁场。 后者从地球核心延伸到电离层之外,形成一个称为磁层的区域, 能够使带电粒子偏转至地球磁极。 这种机制在很大程度上保护我们免受太阳风和宇宙射线的伤害。
然而,这并不能阻止一些高能原子核与大气最外层的分子碰撞,产生危险性较低、能量较低的粒子阵雨,这些粒子偶尔会到达地壳。 这就是为什么大气也起着非常重要的保护作用。
我希望通过这些信息您可以更多地了解宇宙辐射是什么、它的起源等等。