Què és la radiació còsmica? Fonts, perill

Taula de continguts:

Què és la radiació còsmica? Fonts, perill
Què és la radiació còsmica? Fonts, perill
Anonim

Qui no ha somiat amb volar a l'espai, fins i tot sabent què és la radiació còsmica? Almenys volar a l'òrbita de la Terra o a la Lluna, o encara millor, més lluny, a algun tipus d'Orió. De fet, el cos humà està molt poc adaptat a aquest tipus de viatges. Fins i tot quan volen en òrbita, els astronautes s'enfronten a molts perills que amenacen la seva salut i de vegades la vida. Tothom va veure la sèrie de televisió de culte Star Trek. Un dels meravellosos personatges allà va donar una descripció molt acurada d'un fenomen com la radiació còsmica. "Aquests són perills i mal alties en la foscor i el silenci", va dir Leonard McCoy, també conegut com Bones, també conegut com Bonesaw. És molt difícil ser més precís. La radiació còsmica en un viatge farà que una persona estigui cansada, feble, mal alta i pateix depressió.

Imatge
Imatge

Sentiments en vol

El cos humà no està adaptat a la vida en el buit, perquè l'evolució no va incloure aquestes habilitats en el seu arsenal. Sobre aixòs'han escrit llibres, aquest tema l'estudia amb detall la medicina, s'han creat centres arreu del món que estudien els problemes de la medicina a l'espai, en condicions extremes, a gran altitud. Per descomptat, fa gràcia veure com l'astronauta somriu a la pantalla, al voltant de la qual suren diversos objectes a l'aire. De fet, la seva expedició és molt més greu i carregada de conseqüències del que s'imagina l'habitant mitjà de la Terra, i no només la radiació còsmica crea problemes aquí.

A petició de periodistes, astronautes, enginyers, científics, que van viure tot el que li passa a una persona a l'espai, van parlar de la seqüència de diverses sensacions noves en un entorn creat artificialment aliè al cos. Literalment deu segons després de l'inici del vol, una persona no preparada perd el coneixement, perquè augmenta l'acceleració de la nau espacial, separant-la del complex de llançament. Una persona encara no sent els raigs còsmics amb tanta força com a l'espai exterior: la radiació és absorbida per l'atmosfera del nostre planeta.

Imatge
Imatge

Problemes principals

Però també hi ha prou sobrecàrregues: una persona es fa quatre vegades més pesada que el seu propi pes, està literalment pressionada a la cadira, fins i tot és difícil moure el braç. Tothom ha vist aquestes cadires especials, per exemple, a la nau Soiuz. Però no tothom va entendre per què l'astronauta tenia una postura tan estranya. Tanmateix, és necessari perquè la sobrecàrrega envia gairebé tota la sang del cos fins a les cames i el cervell es queda sense subministrament de sang, per això es produeix un desmai. Però inventat aA la Unió Soviètica, una cadira ajuda a evitar almenys aquest problema: una postura amb les cames aixecades fa que la sang subministra oxigen a totes les parts del cervell.

Deu minuts després de l'inici del vol, la f alta de gravetat farà que una persona gairebé perdi el sentit de l'equilibri, l'orientació i la coordinació a l'espai, és possible que una persona ni tan sols segueixi els objectes en moviment. Té nàusees i vomita. El mateix pot ser causat pels raigs còsmics: la radiació aquí ja és molt més forta, i si es produeix una ejecció de plasma al sol, l'amenaça per a la vida dels astronautes en òrbita és real, fins i tot els passatgers dels avions de línia poden patir en vol a gran altitud.. Es produeixen canvis de visió, edema i canvis a la retina, el globus ocular es deforma. La persona es torna feble i incapaç de realitzar les tasques que té al davant.

Imatge
Imatge

Endevinalles

No obstant això, de tant en tant, la gent també sent alta radiació còsmica a la Terra, per això no han de navegar per les extensions còsmiques. El nostre planeta està constantment bombardejat per raigs d'origen còsmic, i els científics suggereixen que la nostra atmosfera no sempre ofereix una protecció suficient. Hi ha moltes teories que doten a aquestes partícules d'energia d'una força que limita significativament les possibilitats dels planetes de l'aparició de vida en elles. En molts aspectes, la naturalesa d'aquests raigs còsmics encara és un misteri insoluble per als nostres científics.

Les partícules carregades subatòmiques a l'espai es mouen gairebé a la velocitat de la llum, ja s'han registrat repetidament als satèl·lits, i fins i tot aglobus. Són nuclis d'elements químics, protons, electrons, fotons i neutrins. A més, no s'exclou la presència de partícules de matèria fosca -pesades i superpesades- en l'atac de la radiació còsmica. Si fos possible detectar-los, es resoldrien una sèrie de contradiccions en les observacions cosmològiques i astronòmiques.

Atmosfera

Què ens protegeix de la radiació còsmica? Només el nostre ambient. Els raigs còsmics que amenacen amb la mort de tots els éssers vius xoquen en ell i generen corrents d' altres partícules, inofensives, inclosos els muons, parents molt més pesats dels electrons. El perill potencial encara existeix, ja que algunes partícules arriben a la superfície de la Terra i penetren moltes desenes de metres a les seves entranyes. El nivell de radiació que rep qualsevol planeta indica la seva idoneïtat o no per a la vida. L'elevada radiació còsmica que porten els raigs còsmics supera amb escreix la radiació de la nostra pròpia estrella, perquè l'energia dels protons i fotons, per exemple, el nostre Sol, és menor.

I amb una alta dosi de radiació, la vida és impossible. A la Terra, aquesta dosi està controlada per la força del camp magnètic del planeta i el gruix de l'atmosfera, que redueixen significativament el perill de la radiació còsmica. Per exemple, bé podria haver-hi vida a Mart, però l'atmosfera allà és insignificant, no hi ha camp magnètic propi, la qual cosa significa que no hi ha protecció contra els raigs còsmics que impregnen tot el cosmos. El nivell de radiació a Mart és enorme. I l'efecte de la radiació còsmica a la biosfera del planeta és tal que mor tota la vida que hi ha.

Imatge
Imatge

Què és més important?

Tenim sort, tenim tant el gruix de l'atmosfera que envolta la Terra, com el nostre propi camp magnètic prou potent que absorbeix les partícules nocives que han arribat a l'escorça terrestre. Em pregunto quina protecció del planeta funciona més activament: l'atmosfera o el camp magnètic? Els investigadors estan experimentant creant models dels planetes amb o sense camp magnètic. I el propi camp magnètic difereix en aquests models de planetes en força. Anteriorment, els científics estaven segurs que era la principal protecció contra la radiació còsmica, ja que controlen el seu nivell a la superfície. Tanmateix, es va trobar que la quantitat d'exposició determina en major mesura el gruix de l'atmosfera que cobreix el planeta.

Si el camp magnètic està "apagat" a la Terra, la dosi de radiació només es duplicarà. Això és molt, però fins i tot per a nos altres es reflectirà de manera bastant discreta. I si abandoneu el camp magnètic i elimineu l'atmosfera a una desena part de la seva quantitat total, la dosi augmentarà fatalment, en dos ordres de magnitud. La terrible radiació còsmica matarà tot i tothom a la Terra. El nostre Sol és una estrella nana groga, és al seu voltant que els planetes es consideren els principals contendents per a l'habitabilitat. Són estrelles relativament tènues, n'hi ha moltes, al voltant del vuitanta per cent del nombre total d'estrelles del nostre Univers.

Imatge
Imatge

Espai i evolució

Els teòrics han calculat que aquests planetes a les òrbites de les nanes grogues, que es troben en zones adequades per a la vida, tenen camps magnètics molt més febles. Això és especialment cert de les anomenades súper-Terres -grans planetes rocosos deu vegades la massa de la nostra Terra. Els astrobiòlegs estaven segurs que els camps magnètics febles reduïen significativament les possibilitats d'habitabilitat. I ara els nous descobriments suggereixen que aquest no és un problema tan gran com la gent solia pensar. El més important seria l'ambient.

Els científics estan estudiant de manera exhaustiva l'efecte de l'augment de la radiació en els organismes vius existents: animals, així com en una varietat de plantes. La investigació relacionada amb la radiació consisteix a exposar-los a diferents graus de radiació, de petits a extrems, i després determinar si sobreviuen i com de diferent se sentiran si sobreviuen. Els microorganismes, que es veuen afectats per l'augment gradual de la radiació, poden mostrar-nos com va tenir lloc l'evolució a la Terra. Van ser els raigs còsmics, la seva elevada radiació, els que van fer que el futur home baixés de la palmera i comencés a explorar l'espai. I la humanitat no tornarà mai més als arbres.

Radiació espacial 2017

A principis de setembre de 2017, tot el nostre planeta estava molt alarmat. El sol va expulsar sobtadament tones de matèria solar després de la fusió de dos grans grups de taques fosques. I aquesta ejecció va anar acompanyada de bengales de classe X, que van obligar el camp magnètic del planeta a funcionar literalment pel desgast. Va seguir una gran tempesta magnètica, que va causar mal alties a moltes persones, així com fenòmens naturals excepcionalment rars i gairebé sense precedents a la Terra. Per exemple, es van gravar imatges potents d'aurores boreals prop de Moscou i Novosibirsk, que mai havien estat en aquestes latituds. Tanmateix, la bellesa d'aquests fenòmens no va enfosquir les conseqüències d'una erupció solar mortal que va penetrar al planeta amb radiació còsmica, que va resultar ser realment perillosa.

La seva potència era propera al màxim, X-9, 3, on la lletra és la classe (flash extremadament gran) i el número és la força del flaix (sobre deu possibles). Juntament amb aquesta expulsió, hi va haver una amenaça de fallada dels sistemes de comunicació espacial i de tots els equips situats a l'estació orbital. Els astronautes es van veure obligats a esperar aquest corrent de radiació còsmica terrible transportada pels raigs còsmics en un refugi especial. La qualitat de la comunicació durant aquests dos dies es va deteriorar significativament tant a Europa com a Amèrica, exactament on es dirigia el flux de partícules carregades des de l'espai. Aproximadament un dia abans del moment en què les partícules van arribar a la superfície de la Terra, es va emetre un avís sobre la radiació còsmica, que va sonar a tots els continents i a tots els països.

Imatge
Imatge

El poder del sol

L'energia emesa per la nostra lluminària a l'espai exterior circumdant és realment enorme. En pocs minuts, molts milers de milions de megatones volen a l'espai, si es compta en equivalent TNT. La humanitat només serà capaç de produir tanta energia a ritmes moderns en un milió d'anys. Només una cinquena part de tota l'energia emesa pel Sol per segon. I aquest és el nostre petit i gens calent nan! Si només imagineu quanta energia destructiva produeixen altres fonts de radiació còsmica, al costat de la qual el nostre Sol semblarà un gra de sorra gairebé invisible, el vostre cap girarà. Quina sort que tenim un bon camp magnètic i una gran atmosfera que no ens deixa morir!

La gent està exposada a aquest tipus de perill cada dia perquè la radiació radioactiva a l'espai mai s'asseca. És d'allà on ens arriba la major part de la radiació: dels forats negres i dels cúmuls d'estrelles. És capaç de matar amb una dosi alta de radiació, i amb una dosi baixa ens pot convertir en mutants. Tanmateix, també hem de recordar que l'evolució a la Terra es va produir gràcies a aquests fluxos, la radiació va canviar l'estructura de l'ADN a l'estat que observem avui. Si resoleu aquest "medicament", és a dir, si la radiació emesa pels estels supera els nivells permesos, els processos seran irreversibles. Després de tot, si les criatures muten, no tornaran al seu estat original, aquí no hi ha efecte invers. Per tant, mai veurem aquells organismes vius que estaven presents en una vida nounat a la Terra. Qualsevol organisme està intentant adaptar-se als canvis del medi. O mor, o s'adapta. Però no hi ha marxa enrere.

Imatge
Imatge

ISS i erupció solar

Quan el Sol ens va enviar la seva salutació amb un corrent de partícules carregades, l'ISS estava passant entre la Terra i l'estrella. Els protons d' alta energia alliberats durant l'explosió van crear un fons de radiació absolutament indesitjable dins de l'estació. Aquestes partícules travessen absolutament qualsevol nau espacial. Tanmateix, aquesta radiació va salvar la tecnologia espacial, ja que l'impacte va ser potent, però massa curt per desactivar-lo. malgrat aixòla tripulació durant tot aquest temps es va amagar en un refugi especial, perquè el cos humà és molt més vulnerable que la tecnologia moderna. El brot no va ser un, van anar en una sèrie sencera, però tot va començar el 4 de setembre de 2017, per tal de sacsejar el cosmos amb una ejecció extrema el 6 de setembre. Durant els últims dotze anys, encara no s'ha observat un flux més fort a la Terra. El núvol de plasma que va ser llançat pel Sol va superar la Terra molt abans del previst, la qual cosa significa que la velocitat i la potència del corrent va superar l'esperada una vegada i mitja. En conseqüència, l'impacte a la Terra va ser molt més fort del que s'esperava. Durant dotze hores, el núvol va estar per davant de tots els càlculs dels nostres científics i, en conseqüència, el camp magnètic del planeta es va veure més alterat.

La potència de la tempesta magnètica va resultar ser 4 sobre 5 possible, és a dir, deu vegades més del que s'esperava. Al Canadà, les aurores també es van observar fins i tot a les latituds mitjanes, com a Rússia. La tempesta magnètica de caràcter planetari va passar a la Terra. Us podeu imaginar què passava a l'espai! La radiació és el perill més important de tots els que hi ha. Cal protegir-ne immediatament, tan bon punt la nau espacial abandoni l'atmosfera superior i deixi camps magnètics molt per sota. Corrents de partícules no carregades i carregades -radiació- impregnen constantment l'espai. Les mateixes condicions ens esperen a qualsevol planeta del sistema solar: no hi ha camp magnètic ni atmosfera als nostres planetes.

Tipus de radiació

A l'espai, la radiació ionitzant es considera la més perillosa. Aquestes són radiacions gamma i raigs X del Sol, aquestes són partícules que volen despréserupcions solars cromosfèriques, són raigs còsmics extragalàctics, galàctics i solars, vent solar, protons i electrons dels cinturons de radiació, partícules alfa i neutrons. També hi ha radiació no ionitzant: aquesta és la radiació ultraviolada i infraroja del Sol, aquesta és la radiació electromagnètica i la llum visible. No hi ha un gran perill en ells. Estem protegits per l'atmosfera i l'astronauta està protegit pel vestit espacial i la pell de la nau.

La radiació ionitzant produeix problemes irreparables. Aquest és un efecte nociu en tots els processos vitals que es produeixen al cos humà. Quan una partícula d' alta energia o un fotó travessa una substància al seu pas, formen un parell de partícules carregades: un ió com a resultat de la interacció amb aquesta substància. Això afecta fins i tot la matèria inanimada, i els éssers vius reaccionen de manera més violenta, ja que l'organització de cèl·lules altament especialitzades requereix renovació, i aquest procés, mentre l'organisme estigui viu, es produeix de manera dinàmica. I com més alt sigui el nivell de desenvolupament evolutiu de l'organisme, més irreversible serà el dany per radiació.

Imatge
Imatge

Protecció contra la radiació

Els científics busquen aquests fons en diversos camps de la ciència moderna, inclosa la farmacologia. Fins ara, cap fàrmac ha estat efectiu i les persones que han estat exposades a la radiació continuen morint. Els experiments es fan amb animals tant a la terra com a l'espai. L'únic que va quedar clar és que qualsevol medicament l'ha de prendre una persona abans de l'inici de l'exposició, i no després.

I tenint en compte que totes aquestes droguestòxic, llavors podem suposar que la lluita contra les conseqüències de la radiació encara no ha portat a una sola victòria. Fins i tot si els agents farmacològics es prenen a temps, només proporcionen protecció contra la radiació gamma i els raigs X, però no protegeixen contra la radiació ionitzant de protons, partícules alfa i neutrons ràpids.

Recomanat: