Jeste li ikada pogođeni visokoenergetskim česticama odozgo? Sigurno, jer se to događa stalno. Ali situacija s kozmičkim zrakama postaje sve gora. Kozmičke zrake koje bombardiraju Zemlju … sve su loše i samo se pogoršavaju. To je zaključak u nedavno objavljenom članku u istraživačkom časopisu Space Weather, koji pokazuje da je zračenje iz svemira opasno i pojačava se brže nego što se prije mislilo.
Priča počinje prije četiri godine, kada su Schwadron i njegovi kolege prvi put podigli uzbunu preko kozmičkih zraka. Analizirajući podatke iz svemirskog teleskopa CRATER - čija je glavna svrha procjena štetnih utjecaja kozmičkih zraka i sunčevog zračenja na biološke objekte, smještene na brodu LRO - NASA-ino automatska međuplanetarna stanica, umjetni satelit Mjeseca, otkrili su da kozmičke zrake u sustavu Zemlja-Mjesec dosežu razinu nikad viđeno u svemirskom dobu. Po njihovom mišljenju, pogoršanje radijacijske situacije sada predstavlja potencijalnu opasnost za astronaute, ograničavajući njihovo vrijeme provedeno u svemiru.
Ovi brojevi iz njihovog originalnog članka iz 2014. pokazuju koliko dana 30-godišnji astronaut koji leti u svemirskom brodu zaštićenom aluminijom 10 g / cm2 može izdržati granice zračenja postavljene u NASA-ovim smjernicama:
Kozmičke zrake u sustavu Zemlja-Mjesec dosegnule su razine nikad viđene u svemirskom dobu, a trend je samo pogoršan.
U devedesetima astronaut je mogao provesti 1.000 dana u međuplanetarnom prostoru. U 2014.… samo 700 dana. "Ovo su ogromne promjene", kaže Schwadron.
Galaktičke kozmičke zrake dolaze izvan Sunčevog sustava. Oni su mješavina visokoenergetskih nabijenih čestica i subatomskih čestica koje se ubrzavaju prema Zemlji eksplozijama supernove i drugim eksplozivnim događajima u svemiru. Naša prva linija obrane je sunce: solarno magnetsko polje i solarni vjetar kombiniraju se kako bi stvorili porozan "štit" koji reflektira kozmičke zrake koji pokušavaju prodrijeti u Sunčev sustav. Odbrana sunca je najjača tijekom solarnog maksimuma, a najslabija za vrijeme solarnog minimuma - otuda je graf povezan s 11-godišnjim ciklusom (gore).
Problem je u tome što, kako autori napominju u svom novom članku, štit slabi: „Tijekom proteklog desetljeća solarni je vjetar pokazao malu gustoću, a jačina magnetskog polja također slabi, što je čudna anomalija koja nikada nije primijećena u svemirskom dobu. Kao rezultat ove iznenađujuće slabe solarne aktivnosti, vidjeli smo i najveće tokove kozmičkih zraka."
Promotivni video:
Još 2014. godine Schwadron i njegovi kolege koristili su vodeći model solarne aktivnosti kako bi predvidjeli kako će se loše kozmičke zrake ponašati tijekom sljedećeg solarnog minimuma, koji se očekuje u 2019.-2020. "Naš prethodni rad uključivao je povećanje stope doze za 20% od jednog solarnog minimuma do drugog", kaže Schwadron. "Zapravo sada vidimo da su stvarne doze zračenja koje je CRATER primijetio u posljednje 4 godine 10% veće od predviđenih, što ukazuje da se radijacijska situacija pogoršava čak i brže nego što smo očekivali." Na ovom grafu svijetlozelene podatkovne točke pokazuju najnovija prekoračenja:
Ali čak i na Zemlji to se pogoršanje osjeća
Spaceweather.com i Earth Calter Calculus lansirali su balone za svemirske vremenske uvjete u stratosferu gotovo svaki tjedan od 2015. godine. Senzori na tim balonima pokazuju porast zračenja od 13% (X-gama i gama) u atmosferi našeg planeta:
X-zrake i gama zrake koje otkrivaju ti baloni su "sekundarne kozmičke zrake" nastale urušavanjem primarnih kozmičkih zraka u gornjoj atmosferi Zemlje. Energetski raspon senzora je od 10 keV do 20 MeV, sličan je rasponu medicinskih rendgenskih strojeva i sigurnosnih skenera zračne luke.
Kako to utječe na nas?
Kozmičke zrake pogađaju komercijalne aviokompanije, dozirajući putnike i posade tako jako da Međunarodna komisija za radiološku zaštitu pilote klasificira kao profesionalno izložene radnike. Neka istraživanja pokazuju da kozmičke zrake mogu sjesti oblake i uzrokovati munje, te potencijalno utjecati na vremenske prilike i klimu. Osim toga, postoje studije koje povezuju kozmičke zrake sa zdravljem opće populacije.
Ovaj grafikon prikazuje mjerenja zračenja ne samo u stratosferi, već i na zračnim visinama. Prikazuje se u odnosu na razinu mora. Na primjer, vidimo da u zrakoplovu koji leti na nadmorskoj visini od 25 000 stopa putnici primaju doze 10 puta veće od razine mora. Na 40.000 stopa, doza se približava 50x. Via Spaceweather.
Zašto se snaga kozmičkih zraka povećava?
Glavni razlog je Sunce. Izbacivanja koronalnih masa (CME) uklanjaju kozmičke zrake dok prolaze kroz Zemlju. Tijekom solarnog maksimuma, CME su obilni i to utječe na kozmičke zrake. Sada se, međutim, solarni ciklus približava minimumu, omogućujući kozmičkim zrakama da napadnu Zemlju punom snagom. Drugi važan razlog je slabljenje Zemljinog magnetskog polja, koje nas štiti od kozmičkog zračenja.
Jedno je jasno, kozmičke zrake će se samo pojačati i pojačati još više u narednim godinama, jer Sunce zaranja u ono što može biti najdublji solarni minimum u više od jednog stoljeća.
