Skąd pochodzi promieniowanie w kosmosie i czy możemy to zaobserwować?

Ja niedawno czyta , że podróże kosmiczne jest pod silnym wpływem promieniowania kosmicznego „” i jak to stwarza zagrożenie dla ludzkiego kosmosu.

Czy promieniowanie to pochodzi z gwiazd takich jak nasze Słońce, czy też jest wszechobecne - nazwijmy to - „siłą” w przestrzeni kosmicznej (np. Hałasem kosmicznym), która nie ma żadnego konkretnego źródła?

Czy astronom amator może też w jakiś sposób wizualizować to promieniowanie, aby móc je obserwować?

Promienie kosmiczne składają się zarówno z promieniowania elektromagnetycznego (tj. Fotonów) o różnych częstotliwościach (fale radiowe, IR, światło, promieniowanie UV, promieniowanie rentgenowskie, promienie gamma), jak i naładowanych cząstek (protonów, elektronów, a może nawet jonów pierwiastków lekkich) i inne rzeczy, takie jak neutrina.

Ogromna większość promieniowania, jakie napotykamy wokół Ziemi, będzie pochodzić ze Słońca, ponieważ jest ona tak bardzo blisko i zasadniczo jest to duża kropla promieniująca. Zwykle w przypadku źródeł promieniowania izotropowego (jednakowo we wszystkich kierunkach) intensywność promieniowania spada wraz z kwadratem odległości. Oznacza to, że promieniowanie maleje bardzo, bardzo szybko. Idź dwa razy dalej od słońca, a dostaniesz tylko jedną czwartą promieniowania.

Promieniowanie elektromagnetyczne UV i wyższe (promieniowanie rentgenowskie i gamma) jest prawdopodobnie najbardziej szkodliwe. Ziemskie pole magnetyczne chroni nas przed tymi promieniami, ale podróże międzyplanetarne nie przyniosą takich korzyści. Promienie X i gamma mogą również pochodzić z supernowych i innych obiektów gwiezdnych, które są daleko, ale prawdopodobnie będą zbyt słabe, aby mieć wpływ na astronautów. Można go jednak odebrać za pomocą czułych specjalistycznych teleskopów i satelitów.

Naładowane cząstki mogą stanowić problem dla statków kosmicznych i elektroniki na nich, ale prawdopodobnie mogą być tłumione przez osłonę w statku kosmicznym, aby chronić astronautów.

Neutrina nie są dla mnie żadnym problemem, ponieważ prawie nie wchodzą w interakcje z inną materią.

Jako amator będziesz miał problemy z wykrywaniem promieni UV i wyższych. Głównie dlatego, że jesteśmy w większości chronieni przed tego rodzaju promieniowaniem przez magnetosferę i atmosferę.

Możesz jednak wykryć promieniowanie cząsteczkowe, robiąc zdjęcia zorzy polarnej ... :)

Cała energetyzowana materia emituje promieniowanie. Promieniowanie może składać się z energii elektromagnetycznej lub cząstek, co opisano w innej odpowiedzi. Istnieją dwa rodzaje promieniowania - jonizujące i niejonizujące. Promieniowanie jonizujące jest rodzajem, na którym przede wszystkim grozi nam niebezpieczeństwo, ponieważ może przekształcić atomy, przez które przechodzi, w jony - co jest niebezpieczne dla zdrowia ludzkiego. Promieniowanie niejonizujące może nadal być niebezpieczne, jeśli wytwarza wystarczającą ilość ciepła, aby spowodować jonizację termiczną.

Promieniowanie jonizujące

• Promieniowanie ultrafioletowe (o długości fali od 10 do 125 nm) - promieniowanie elektromagnetyczne pochłaniane przez atmosferę ziemską, ale obecne w przestrzeni kosmicznej
• Rentgen - stosunkowo nieszkodliwy w małych dawkach, które otrzymujemy do pracy medycznej, ale szkodliwy przy większym narażeniu
• Promieniowanie gamma - promieniowanie elektromagnetyczne o bardzo małej długości fali emitowane podczas procesów jądrowych
• Promieniowanie alfa - dwa protony i dwa neutrony związane jako pojedyncza cząstka (jądro helu-4), nie mogą przenikać przez skórę przy niskiej prędkości, ale cząstki alfa o wysokiej energii mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzkiego (nie mogą przenikać do atmosfery, ale występują w przestrzeni kosmicznej )
• Promieniowanie beta - mogą to być elektrony (Beta-minus) lub pozytony (Beta-plus), zwykle nie penetrują atmosfery, ale mogą łatwo przenikać nieosłoniętą tkankę ludzką
• Promieniowanie neutronowe - neutrony emitowane przez rozszczepienie jądrowe, bardzo niebezpieczne, łatwo jonizują, a nawet mogą powodować promieniowanie innych materiałów

Promieniowanie niejonizujące

• Promieniowanie ultrafioletowe (dolna część spektrum) - niejonizująca, ale wciąż wystarczająco wysoka energia, aby mogła mieć niebezpieczny wpływ na ludzkie ciało
• Światło widzialne - energia elektromagnetyczna, którą widzimy, o długości fali około 380–750 nm
• Podczerwień - energia elektromagnetyczna emitowana przez większość obiektów w temperaturach, z którymi mamy do czynienia na co dzień, o długości fali około 700 nm do 1 mm
• Mikrofale - energia elektromagnetyczna o długości fali od 1 mm do 1 metra
• Fale radiowe - energia elektromagnetyczna o długościach fal większych niż podczerwień

_{Wykorzystano Wikipedię jako odniesienie do uporządkowania i wzmocnienia informacji}

W kosmosie mamy wiele źródeł promieniowania, ponieważ cała energetyzowana materia emituje promieniowanie. Gwiazdy są dużym czynnikiem emitującym większość rodzajów promieniowania. Supernowe i czarne dziury również emitują promieniowanie. Wreszcie, od Wielkiego Wybuchu niektóre promieniowanie rozprzestrzeniało się we wszechświecie. Promieniowanie kosmicznego mikrofalowego tła (CMB) daje nam wgląd we wczesny wszechświat.

Istnieje wiele sposobów obserwowania promieniowania. Tradycyjne teleskopy wykorzystują naszą naturalną zdolność do pochłaniania światła widzialnego i wzmacniania go soczewkami. Teleskopy radiowe są również stosunkowo łatwe dla amatora. Oto kilka instrukcji, jak zbudować prosty radioteleskop. Światło bliskiej podczerwieni może być łatwo obserwowane przez amatora za pomocą zwykłego teleskopu i filmu w podczerwieni, ale nie daje nam to więcej szczegółów niż światło widzialne. Większość podczerwieni z kosmosu jest absorbowana przez naszą atmosferę ( więcej o teleskopach na podczerwień ). Promieniowanie UV i wyższe byłoby również trudne do wykrycia przez amatora, ponieważ nasza atmosfera chroni nas przed nim, podobnie jak promieniowanie cząsteczkowe.

Jako jeden mądry odpowiadającego pisał, że można obserwować oszałamiające efekty świetlne, które występują, gdy promieniowanie cząstek jonizuje górną atmosferę. Promieniowanie cząstek jest zwykle odchylane przez ziemskie pole magnetyczne, ale czasami przemieszcza się wzdłuż linii pola w kierunku biegunów, dlatego efekty świetlne promieniowania cząstek obserwuje się tylko w regionach arktycznych jako światła północne i południowe.