Wenn wir über das Universum und die Bestandteile sprechen, aus denen es besteht, sprechen wir normalerweise über das kosmische Strahlung. Es ist eine Art Energie, die sich durch den Raum bewegt. Es kommt in fast jedem Winkel des Universums vor und hat eine etwas besondere Zusammensetzung.
In diesem Artikel erklären wir Ihnen, was kosmische Strahlung ist, welche Bedeutung sie hat, welche Zusammensetzung sie hat und vieles mehr.
Was ist kosmische Strahlung?
Kosmische Strahlung ist eine Energieform, die sich aus allen Richtungen des Universums durch den Weltraum ausbreitet. Diese Strahlung besteht aus subatomaren Teilchen, hauptsächlich hochenergetischen Protonen und Elektronen, die sich mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen. Diese Teilchen stammen aus verschiedenen kosmischen Quellen wie Sternen, Supernova-Explosionen und Schwarzen Löchern.
Eine der wichtigsten Quellen kosmischer Strahlung ist die Sonne. Die Sonne sendet geladene Teilchen, den sogenannten Sonnenwind, aus, die durch den Weltraum wandern und die Erde erreichen. Allerdings kommt kosmische Strahlung nicht nur von der Sonne, sondern auch von anderen Sternen und entfernten Himmelsobjekten. Diese Teilchen reisen Tausende von Lichtjahren durch den Weltraum, bevor sie uns erreichen.
Wenn diese hochenergetischen Teilchen mit der Erdatmosphäre kollidieren, interagieren sie mit Luftmolekülen und erzeugen eine Kaskade sekundärer Teilchen. Diese Sekundärteilchen erreichen letztendlich die Erdoberfläche, wo sie von empfindlichen Instrumenten erfasst werden können. Kosmische Strahlung ist ein natürlicher Bestandteil des Weltraums und der irdischen Umwelt und in kleinen Mengen stellt für den Menschen keine nennenswerte Gefahr dar. In bestimmten Szenarien, beispielsweise bei längeren Raumflügen oder bei Aufenthalten in großen Höhen, können Astronauten und Flugzeugpassagiere jedoch einer höheren Strahlungsbelastung ausgesetzt sein als auf der Erdoberfläche. Aus diesem Grund wird es bei der Planung von Weltraummissionen und in der Luftfahrtindustrie überwacht und berücksichtigt.
Zusammensetzung:
Kosmische Strahlung besteht aus energiereichen ionisierten Atomkernen Reisen Sie mit einer Geschwindigkeit durch den Weltraum, die der Lichtgeschwindigkeit sehr nahe kommt (ca. 300.000 km/s).. Die Tatsache, dass sie ionisiert sind, deutet darauf hin, dass sie durch den Elektronenentzug eine elektrische Ladung erhalten haben, aber seltsamerweise bestehen diese Kerne aus demselben Material, aus dem wir und alles um uns herum bestehen.
Die Kerne, aus denen die kosmische Strahlung besteht, sind anders verteilt als die Materie, die uns Form gibt. Wasserstoff und Helium kommen im Sonnensystem viel häufiger vor als in der kosmischen Strahlung, und andere schwerere Elemente wie Lithium, Beryllium oder Bor sind Sie kommen in der kosmischen Strahlung 10.000-mal häufiger vor. Aufgrund dieser unterschiedlichen Zusammensetzung ist die Untersuchung der kosmischen Strahlung und ihrer Eigenschaften für ein besseres Verständnis des uns umgebenden Universums von entscheidender Bedeutung. Um mehr über den Zusammenhang der Strahlung mit dem Kosmos zu erfahren, können Sie konsultieren Dieser Artikel über das kosmische Netz.
Eine der wichtigsten Eigenschaften der kosmischen Strahlung ist ihre im Wesentlichen perfekte Isotropie. Dieser Parameter spiegelt wider, dass Blitze aus allen Richtungen mit der gleichen Frequenz einschlagen, was bedeutet, dass die Vielzahl der Quellen, die sie erzeugen können, gleichzeitig existieren müssen.
Ursprung der kosmischen Strahlung
Kosmische Strahlung war keine direkte Folge des Urknalls. Während der ersten Phase der Entstehung des Universums, die vor etwa 13.800 Milliarden Jahren begann, Es entstanden nur wenige Atomkerne, die schwerer als Wasserstoff und Helium waren. Sie kommen am häufigsten vor, begleitet von nur geringen Mengen an Lithium und Beryllium, eine Verteilung, die, wie wir gesehen haben, nicht mit der der Atomkerne übereinstimmt, aus denen die kosmische Strahlung besteht.
Ein erheblicher Teil der Strahlung, die die Erdatmosphäre durchdringt, stammt von der Sonne, die bekanntermaßen der nächstgelegene Stern ist. Es ist jedoch keineswegs die einzige Quelle externer Strahlung, die die Erde erreicht. Der Großteil der kosmischen Strahlung, die wir empfangen, kommt von anderen Sternen außerhalb unseres Sonnensystems. Sie fliegen mit enormer Energie durch den Weltraum, bis sie mit Atomen in den oberen Schichten der Erdatmosphäre kollidieren.
Die chemischen Elemente, aus denen gewöhnliche Materie und wir selbst bestehen, werden in den Kernen der Sterne synthetisiert. Wenn Sie genau wissen möchten, wie dieser Prozess funktioniert, können Sie unseren entsprechenden Artikel lesen. Denken Sie aber zunächst daran, dass etwa 70 % seiner Masse aus Wasserstoff bestehen. 24 % bis 26 % Helium und 4 % bis 6 % sind eine Kombination chemischer Elemente, die schwerer als Helium sind. Diese Informationen sind für das Verständnis der Zusammensetzung der Kerne, die die kosmische Strahlung bilden, von wesentlicher Bedeutung.
Die Wolke aus Staub und Gas, die durch Gravitationskontraktion einen Stern bildet, erwärmt sich, bis der Atomofen gezündet wird und in seinem Kern die ersten Fusionsreaktionen beginnen. Durch diesen Prozess kann der Stern Energie freisetzen und Elemente produzieren, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind. Wenn dem Stern der Treibstoff ausgeht, führt er eine Neujustierung durch, um das hydrostatische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.
Diese Eigenschaft hält den Stern während des größten Teils seines aktiven Lebens stabil, da die Gravitationskontraktion die Materie des Sterns nach innen „zieht“, was durch den Gasdruck und die vom Stern emittierte Strahlung ausgeglichen wird. Die Sterne „ziehen“ Materie an, obwohl ihr Treibstoff nicht ewig ist. Diese Sternendynamik ist letztlich die Ursache für die kosmische Strahlung, die uns beeinflusst.
Die Erde beschützt uns
Unser Planet verfügt über zwei sehr wertvolle Schutzschilde, die uns über die Grenzen unseres Sonnensystems hinaus vor Sonnenstrahlung und kosmischer Strahlung schützen: die Atmosphäre und das Erdmagnetfeld. Letztere erstreckt sich vom Erdkern über die Ionosphäre hinaus und bildet eine Region, die als Magnetosphäre bekannt ist. ist in der Lage, geladene Teilchen in Richtung der Magnetpole der Erde abzulenken. Dieser Mechanismus schützt uns weitgehend vor Sonnenwind und kosmischer Strahlung.
Dies verhindert jedoch nicht, dass einige hochenergetische Atomkerne mit Molekülen in den äußeren Schichten der Atmosphäre kollidieren und Schauer weniger gefährlicher, energieärmerer Teilchen erzeugen, die gelegentlich die Erdkruste erreichen. Deshalb spielt auch die Atmosphäre eine sehr wichtige Schutzfunktion, wie Sie in unserem Artikel über die Schichten und Funktionen der Atmosphäre.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr darüber erfahren können, was kosmische Strahlung ist, ihren Ursprung hat und vieles mehr.
