Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
Общество → Человек и общество

Звёздный Путь 2304

Открытая группа
29796 участников
Администратор Sunlight

Важные темы:

Модератор Mеломан
Модератор Звёздный Путь

Активные участники:

Sunlight

Последние откомментированные темы:

20241130035816

←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
ANDROMEDA
пишет:

Космические лучи

#

Космические лучи — это невидимые высокоэнергетические частицы, которые постоянно бомбардируют Землю со всех сторон.

Большинство космических лучей представляют собой протоны, движущиеся с чрезвычайно высокой скоростью, но они могут быть атомными ядрами любого известного элемента. Они входят в атмосферу Земли со скоростью 90% скорости света и более.

Космические лучи были открыты Виктором Францем Гессом, который заинтересовался загадочным излучением, которое ученые обнаружили в земле и в земной атмосфере. Это излучение могло изменить электрический заряд электроскопа, даже если он был помещен в герметичный контейнер.

В 1912 году Гесс совершил серию высотных полетов на воздушном шаре с электроскопом на борту. Он совершил десять полетов ночью и один во время солнечного затмения, просто чтобы убедиться, что Солнце не является источником радиации. Гесс обнаружил, что чем выше он поднимался, тем сильнее становилось излучение. Это открытие привело Гесса к выводу, что это излучение исходит из космоса. За свою работу по изучению космических лучей Гесс получил Нобелевскую премию по физике в 1936 году.

Космические лучи — это фрагменты атомов, которые падают на Землю дождем из-за пределов Солнечной системы.Они летят со скоростью света, и их обвиняют в проблемах с электроникой спутников и других механизмов.Обнаруженные в 1912 году, многие вещи о космических лучах остаются загадкой более века спустя.Одним из ярких примеров является именно то, откуда они берутся.

Большинство ученых подозревают, что их происхождение связано со сверхновыми (звездными взрывами), но проблема заключается в том, что в течение многих лет происхождение космических лучей казалось одинаковым для обсерваторий, изучающих все небо.

Большой скачок вперед в науке о космических лучах произошел в 2017 году, когда обсерватория Пьера Оже (Pierre Auger), которая раскинулась на 3000 квадратных километров или 1160 квадратных миль на западе Аргентины, изучила траектории прибытия 30 000 космических частиц.Он пришел к выводу, что существует разница в том, как часто приходят эти космические лучи, в зависимости от того, куда вы смотрите.По словам исследователей, хотя их происхождение все еще туманно, знание того, где искать, является первым шагом в изучении того, откуда они взялись.

В ноябре 2017 года исследовательская группа обнаружила возможную пустоту в Великой пирамиде в Гизе, которая была построена около 2560 года до нашей эры, с помощью космических лучей.Исследователи обнаружили эту полость с помощью мюонной томографии, которая исследует космические лучи и их проникновение через твердые объекты.

Хотя космические лучи были обнаружены только в 1900-х годах, ученые знали, что происходит что-то таинственное еще в 1780-х годах.Именно тогда французский физик Шарль-Огюстен де Кулон (Charles-Augustin de Coulomb), наиболее известный тем, что в его честь была названа единица измерения электрического заряда, внезапно и таинственным образом обнаружил электрически заряженную сферу, которая больше не была заряжена.В то время воздух считался изолятором, а не электрическим проводником.

Однако после дополнительной работы ученые обнаружили, что воздух может проводить электричество, если его молекулы заряжены или ионизированы.Чаще всего это происходит, когда молекулы взаимодействуют с заряженными частицами или рентгеновскими лучами.

В 2013 году космический гамма-телескоп Ферми НАСА опубликовал результаты наблюдения двух остатков сверхновых в Млечном Пути: «IC 433» и «W44».Среди продуктов этих звездных взрывов есть фотоны гамма-излучения, на которые (в отличие от космических лучей) не действуют магнитные поля.Изученные гамма-лучи имели ту же энергетическую сигнатуру, что и субатомные частицы, называемые нейтральными пионами.

Пионы образуются, когда протоны застревают в магнитном поле внутри ударной волны сверхновой и сталкиваются друг с другом.Другими словами, совпадающие энергетические сигнатуры показали, что протоны могут двигаться с достаточно высокими скоростями внутри сверхновых, чтобы создавать космические лучи.

Сегодня мы знаем, что галактические космические лучи представляют собой фрагменты атомов, такие как протоны (положительно заряженные частицы), электроны (отрицательно заряженные частицы) и атомные ядра.Хотя теперь мы знаем, что они могут быть созданы в сверхновых, могут быть и другие источники для создания космических лучей.Также неясно, как именно сверхновые звезды могут создавать эти космические лучи с такой скоростью.Космические лучи постоянно падают на Землю дождем, и в то время как высокоэнергетические «первичные» лучи сталкиваются с атомами в верхних слоях атмосферы Земли и редко доходят до земли.«Вторичные» частицы выбрасываются при этом столкновении и достигают нас на земле.

Космические лучи также можно обнаружить с помощью воздушного шара, например, с помощью эксперимента «Super Trans-Iron Galactic Element Recorder» (SuperTIGER), в котором участвуют Лаборатория реактивного движения НАСА и несколько университетов.

Он совершал полеты несколько раз, в том числе рекордный 55-дневный полет над Антарктидой в период с декабря 2012 г. по январь 2013 г.«С данными этого полета мы изучаем происхождение космических лучей. В частности, тестируем новую модель происхождения космических лучей в OB-ассоциации, а также модели для определения того, какие частицы будут ускорены», — говорится на сайте SuperTIGER.Гражданские ученые также могут участвовать в поиске космических лучей, зарегистрировавшись на сайте crayfis.io.Там они присоединятся к эксперименту «CRAYFIS», проводимому Лабораторией методов анализа больших данных (LAMBDA) НИУ ВШЭ в России.Исследователи изучают космические лучи сверхвысоких энергий с помощью мобильных телефонов.

Магнитное поле и атмосфера Земли защищают планету от 99,9% излучения из космоса.

Однако для людей, находящихся вне защиты магнитного поля Земли, серьезной опасностью становится космическое излучение.

Прибор на борту марсохода «Curiosity» во время его 253-дневного полета к Марсу показал, что доза радиации, полученная астронавтом даже в самом коротком полете от Земли до Марса туда и обратно, составит около 0,66 зиверта.

Это количество равносильно тому, чтобы проходить компьютерную томографию всего тела каждые пять или шесть дней.Доза в 1 зиверт связана с 5,5-процентным увеличением риска смертельного рака.Нормальная суточная доза радиации, получаемая среднестатистическим человеком, живущим на Земле, составляет 10 микрозивертов (0,00001 зиверта).

У Луны нет атмосферы и очень слабое магнитное поле.Астронавты, живущие там, должны были бы обеспечить свою собственную защиту, например, похоронив свою среду обитания под землей.

Марс не имеет глобального магнитного поля.Солнечные частицы уничтожили большую часть атмосферы Марса, что привело к очень плохой защите от радиации на поверхности.Самое высокое давление воздуха на Марсе равно высоте 22 мили (35 километров) над поверхностью Земли.

На малых высотах атмосфера Марса обеспечивает несколько лучшую защиту от космической радиации.

В 2017 году НАСА провело некоторые модернизации своей Лаборатории космических излучений, расположенной в Брукхейвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке, чтобы провести дополнительные исследования того, как космические лучи могут влиять на астронавтов во время длительных путешествий, в том числе на Марс.

Эти обновления позволяют исследователям легче изменять типы ионов и интенсивность энергии благодаря программному управлению.

Короче говоря, космические лучи — это быстро движущиеся частицы из космоса, которые сталкиваются с нашей планетой со всех сторон.

Эти частицы, большинство из которых являются протонами или ядрами более тяжелых атомов, движутся почти со скоростью света и поэтому обладают очень высокой энергией.Непосредственное наблюдение космических лучей возможно только над земной атмосферой.

А космические лучи высоких энергий настолько редки, что было бы невозможно иметь достаточно большой детектор, чтобы захватить значительное количество этих лучей для изучения.Единственный реальный способ наблюдать космические лучи на поверхности земли — это запечатлеть «воздушные ливни», падающие на землю.

Эти ливни образуются, когда космические лучи сталкиваются с молекулами воздуха в атмосфере и создают вторичные частицы.Эти частицы обычно падают на землю на большой площади, обычно на многих квадратных километрах.Это объясняет, почему площадь детектора обсерватории Пьера Оже примерно в 30 раз превышает размер Парижа.

источник
Это интересно
+1

ANDROMEDA
27.08.2023
Пожаловаться Просмотров: 307  
Комментарии 0
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии временно отключены