Cos'è la radiazione cosmica? Fonti, pericolo

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Cos'è la radiazione cosmica? Fonti, pericolo
Cos'è la radiazione cosmica? Fonti, pericolo
Anonim

Chi non ha mai sognato di volare nello spazio, pur sapendo cos'è la radiazione cosmica? Almeno vola sull'orbita della Terra o sulla Luna, o ancora meglio - più lontano, su una specie di Orione. In effetti, il corpo umano è molto poco adatto a tali viaggi. Anche quando volano in orbita, gli astronauti affrontano molti pericoli che minacciano la loro salute e talvolta la vita. Tutti hanno guardato la serie TV cult Star Trek. Uno dei personaggi meravigliosi ha fornito una descrizione molto accurata di un fenomeno come la radiazione cosmica. "Questi sono pericoli e malattie nell'oscurità e nel silenzio", ha detto Leonard McCoy, alias Bones, alias Bonesaw. È molto difficile essere più precisi. La radiazione cosmica durante un viaggio renderà una persona stanca, debole, malata, che soffre di depressione.

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Sentimenti in volo

Il corpo umano non è adattato alla vita nel vuoto, perché l'evoluzione non includeva tali capacità nel suo arsenale. A propositosono stati scritti libri, questo problema è studiato in dettaglio dalla medicina, sono stati creati centri in tutto il mondo che studiano i problemi della medicina nello spazio, in condizioni estreme, ad alta quota. Certo, è divertente vedere l'astronauta sorridere sullo schermo, attorno al quale vari oggetti fluttuano nell'aria. In effetti, la sua spedizione è molto più seria e irta di conseguenze di quanto immagini l'abitante medio della Terra, e non sono solo le radiazioni cosmiche a creare problemi qui.

Su richiesta di giornalisti, astronauti, ingegneri, scienziati, che hanno sperimentato tutto ciò che accade a una persona nello spazio, hanno parlato della sequenza di varie nuove sensazioni in un ambiente creato artificialmente estraneo al corpo. Letteralmente dieci secondi dopo l'inizio del volo, una persona impreparata perde conoscenza, perché l'accelerazione della navicella spaziale aumenta, separandola dal complesso di lancio. Una persona non sente ancora i raggi cosmici così fortemente come nello spazio esterno - la radiazione viene assorbita dall'atmosfera del nostro pianeta.

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Problemi principali

Ma ci sono anche abbastanza sovraccarichi: una persona diventa quattro volte più pesante del proprio peso, viene letteralmente schiacciata sulla sedia, è persino difficile muovere il braccio. Tutti hanno visto queste sedie speciali, ad esempio, nella navicella spaziale Soyuz. Ma non tutti capivano perché l'astronauta avesse una postura così strana. Tuttavia, è necessario perché il sovraccarico invia quasi tutto il sangue del corpo alle gambe e il cervello rimane senza afflusso di sangue, motivo per cui si verifica lo svenimento. Ma inventatoIn Unione Sovietica, una sedia aiuta a evitare almeno questo problema: una postura con le gambe sollevate fa sì che il sangue fornisca ossigeno a tutte le parti del cervello.

Dieci minuti dopo l'inizio del volo, la mancanza di gravità farà quasi perdere a una persona il senso dell'equilibrio, dell'orientamento e della coordinazione nello spazio, una persona potrebbe non seguire nemmeno gli oggetti in movimento. È nauseato e vomita. Lo stesso può essere causato dai raggi cosmici: la radiazione qui è già molto più forte e se si verifica un'espulsione di plasma sul sole, la minaccia per la vita degli astronauti in orbita è reale, anche i passeggeri degli aerei di linea possono soffrire in volo ad alta quota. Si verificano cambiamenti della vista, edema e cambiamenti nella retina, il bulbo oculare è deformato. La persona diventa debole e incapace di svolgere i compiti che ha di fronte.

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Enigmi

Tuttavia, di tanto in tanto, le persone sentono anche un'elevata radiazione cosmica sulla Terra, per questo non devono affatto navigare nelle distese cosmiche. Il nostro pianeta è costantemente bombardato da raggi di origine cosmica e gli scienziati suggeriscono che la nostra atmosfera non fornisce sempre una protezione sufficiente. Ci sono molte teorie che conferiscono a queste particelle di energia una forza tale da limitare significativamente le possibilità dei pianeti per l'emergere della vita su di essi. Per molti versi, la natura di questi raggi cosmici è ancora un mistero irrisolvibile per i nostri scienziati.

Le particelle cariche subatomiche nello spazio si muovono quasi alla velocità della luce, sono già state registrate ripetutamente sui satelliti e persino supalloncini. Questi sono nuclei di elementi chimici, protoni, elettroni, fotoni e neutrini. Inoltre, non è esclusa la presenza di particelle di materia oscura - pesanti e superpesanti - nell'attacco delle radiazioni cosmiche. Se fosse possibile individuarli, verrebbero risolte numerose contraddizioni nelle osservazioni cosmologiche e astronomiche.

Atmosfera

Cosa ci protegge dalle radiazioni cosmiche? Solo la nostra atmosfera. I raggi cosmici che minacciano la morte di tutti gli esseri viventi si scontrano al suo interno e generano flussi di altre particelle - innocui, compresi i muoni, parenti molto più pesanti degli elettroni. Il potenziale pericolo esiste ancora, poiché alcune particelle raggiungono la superficie della Terra e penetrano per molte decine di metri nelle sue viscere. Il livello di radiazione che riceve qualsiasi pianeta indica la sua idoneità o inidoneità alla vita. L'elevata radiazione cosmica che i raggi cosmici portano con sé supera di gran lunga la radiazione della nostra stessa stella, perché l'energia dei protoni e dei fotoni, ad esempio il nostro Sole, è inferiore.

E con un' alta dose di radiazioni, la vita è impossibile. Sulla Terra, questa dose è controllata dall'intensità del campo magnetico del pianeta e dallo spessore dell'atmosfera, che riducono notevolmente il pericolo di radiazioni cosmiche. Ad esempio, potrebbe esserci vita su Marte, ma l'atmosfera è trascurabile, non c'è un proprio campo magnetico, il che significa che non c'è protezione dai raggi cosmici che permeano l'intero cosmo. Il livello di radiazioni su Marte è enorme. E l'effetto della radiazione cosmica sulla biosfera del pianeta è tale che tutta la vita su di essa muore.

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Cosa c'è di più importante?

Siamo fortunati, abbiamo sia lo spessore dell'atmosfera che avvolge la Terra, sia il nostro campo magnetico sufficientemente potente che assorbe le particelle nocive che hanno raggiunto la crosta terrestre. Mi chiedo quale protezione per il pianeta funziona più attivamente: l'atmosfera o il campo magnetico? I ricercatori stanno sperimentando creando modelli dei pianeti con o senza campo magnetico. E il campo magnetico stesso differisce in questi modelli di pianeti in forza. In precedenza, gli scienziati erano sicuri che fosse la principale protezione contro le radiazioni cosmiche, poiché ne controllano il livello in superficie. Tuttavia, si è riscontrato che la quantità di esposizione determina in misura maggiore lo spessore dell'atmosfera che ricopre il pianeta.

Se il campo magnetico è "spento" sulla Terra, la dose di radiazioni raddoppierà. Questo è molto, ma anche per noi si rifletterà in modo abbastanza poco appariscente. E se lasci il campo magnetico e rimuovi l'atmosfera a un decimo della sua quantità totale, la dose aumenterà fatalmente, di due ordini di grandezza. Le terribili radiazioni cosmiche uccideranno tutto e tutti sulla Terra. Il nostro Sole è una stella nana gialla, è intorno a loro che i pianeti sono considerati i principali contendenti per l'abitabilità. Queste sono stelle relativamente deboli, ce ne sono molte, circa l'ottanta per cento del numero totale di stelle nel nostro Universo.

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Spazio ed evoluzione

I teorici hanno calcolato che tali pianeti nelle orbite delle nane gialle, che si trovano in zone adatte alla vita, hanno campi magnetici molto più deboli. Questo è particolarmente vero per le cosiddette super-Terre -grandi pianeti rocciosi dieci volte la massa della nostra Terra. Gli astrobiologi erano sicuri che i deboli campi magnetici riducessero significativamente le possibilità di abitabilità. E ora nuove scoperte suggeriscono che questo non è un grosso problema come pensavano le persone. La cosa principale sarebbe l'atmosfera.

Gli scienziati stanno studiando in modo completo l'effetto dell'aumento delle radiazioni sugli organismi viventi esistenti - animali, nonché su una varietà di piante. La ricerca sulle radiazioni consiste nell'esporli a vari gradi di radiazioni, da piccole a estreme, e quindi nel determinare se sopravvivono e in che modo si sentiranno diversamente se sopravvivono. I microrganismi, che sono influenzati da radiazioni in graduale aumento, possono mostrarci come è avvenuta l'evoluzione sulla Terra. Sono stati i raggi cosmici, la loro elevata radiazione che un tempo ha fatto scendere l'uomo futuro dalla palma e iniziare a esplorare lo spazio. E l'umanità non tornerà mai più sugli alberi.

Radiazioni spaziali 2017

All'inizio di settembre 2017, il nostro intero pianeta era molto allarmato. Il sole ha improvvisamente espulso tonnellate di materia solare dopo la fusione di due grandi gruppi di macchie scure. E questa espulsione è stata accompagnata da razzi di classe X, che hanno costretto il campo magnetico del pianeta a funzionare letteralmente per usura. Seguì una grande tempesta magnetica, che causò malattie in molte persone, oltre a fenomeni naturali eccezionalmente rari e quasi senza precedenti sulla Terra. Ad esempio, sono state registrate potenti immagini dell'aurora boreale vicino a Mosca ea Novosibirsk, che non erano mai state a queste latitudini. Tuttavia, la bellezza di tali fenomeni non ha oscurato le conseguenze di un micidiale brillamento solare che è penetrato nel pianeta con radiazioni cosmiche, che si sono rivelate davvero pericolose.

La sua potenza era vicina al massimo, X-9, 3, dove la lettera è la classe (flash estremamente grande) e il numero è la potenza del flash (su dieci possibili). Insieme a questa espulsione, c'era una minaccia di guasto dei sistemi di comunicazione spaziale e di tutte le apparecchiature situate sulla stazione orbitale. Gli astronauti sono stati costretti ad aspettare questo flusso di terribile radiazione cosmica trasportata dai raggi cosmici in un rifugio speciale. La qualità della comunicazione durante questi due giorni si è notevolmente deteriorata sia in Europa che in America, esattamente dove era diretto il flusso di particelle cariche dallo spazio. Circa un giorno prima del momento in cui le particelle hanno raggiunto la superficie della Terra, è stato emesso un avviso sulla radiazione cosmica, che risuonava in ogni continente e in ogni paese.

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Potere del Sole

L'energia emessa dal nostro luminare nello spazio esterno circostante è davvero enorme. In pochi minuti, molti miliardi di megatoni volano nello spazio, se si conta in TNT equivalente. L'umanità sarà in grado di produrre così tanta energia a ritmi moderni solo in un milione di anni. Solo un quinto di tutta l'energia emessa dal Sole al secondo. E questo è il nostro piccolo e non troppo caldo nano! Se solo immagini quanta energia distruttiva è prodotta da altre fonti di radiazioni cosmiche, accanto alle quali il nostro Sole sembrerà un granello di sabbia quasi invisibile, la testa ti girerà. Che benedizione che abbiamo un buon campo magnetico e una grande atmosfera che non ci lasciano morire!

Le persone sono esposte a questo tipo di pericolo ogni giorno perché le radiazioni radioattive nello spazio non si esauriscono mai. È da lì che la maggior parte della radiazione arriva a noi, dai buchi neri e dagli ammassi di stelle. È in grado di uccidere a un' alta dose di radiazioni e a una bassa dose può trasformarci in mutanti. Tuttavia, dobbiamo anche ricordare che l'evoluzione sulla Terra è avvenuta grazie a tali flussi, le radiazioni hanno cambiato la struttura del DNA nello stato che osserviamo oggi. Se risolvi questa "medicina", cioè se la radiazione emessa dalle stelle supera i livelli consentiti, i processi saranno irreversibili. Dopotutto, se le creature mutano, non torneranno al loro stato originale, non c'è alcun effetto inverso qui. Pertanto, non vedremo mai quegli organismi viventi che erano presenti in una vita appena nata sulla Terra. Qualsiasi organismo sta cercando di adattarsi ai cambiamenti dell'ambiente. O muore o si adatta. Ma non si torna indietro.

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ISS e brillamento solare

Quando il Sole ci ha inviato il suo saluto con un flusso di particelle cariche, la ISS stava passando tra la Terra e la stella. I protoni ad alta energia rilasciati durante l'esplosione hanno creato uno sfondo di radiazioni assolutamente indesiderabili all'interno della stazione. Queste particelle perforano assolutamente qualsiasi veicolo spaziale. Tuttavia, la tecnologia spaziale è stata risparmiata da questa radiazione, poiché l'impatto è stato potente, ma troppo breve per disabilitarlo. Tuttavial'equipaggio per tutto questo tempo si è nascosto in un rifugio speciale, perché il corpo umano è molto più vulnerabile della tecnologia moderna. Lo scoppio non è stato uno, sono andati in una serie intera, ma tutto è iniziato il 4 settembre 2017, per scuotere il cosmo con un'espulsione estrema il 6 settembre. Negli ultimi dodici anni non è stato ancora osservato un flusso più forte sulla Terra. La nuvola di plasma emessa dal Sole ha raggiunto la Terra molto prima del previsto, il che significa che la velocità e la potenza del flusso hanno superato di una volta e mezza le attese. Di conseguenza, l'impatto sulla Terra è stato molto più forte del previsto. Per dodici ore, la nuvola è stata in anticipo rispetto a tutti i calcoli dei nostri scienziati e, di conseguenza, il campo magnetico del pianeta è stato più disturbato.

La potenza della tempesta magnetica si è rivelata essere 4 su 5 possibili, cioè dieci volte più del previsto. In Canada sono state osservate aurore anche alle medie latitudini, come in Russia. Sulla Terra è avvenuta una tempesta magnetica di carattere planetario. Potete immaginare cosa stava succedendo nello spazio! Le radiazioni sono il pericolo più significativo di tutti quelli esistenti lì. È necessaria una protezione immediata, non appena il veicolo spaziale lascia l'atmosfera superiore e lascia i campi magnetici molto al di sotto. Flussi di particelle non caricate e cariche - radiazioni - permeano costantemente lo spazio. Le stesse condizioni ci aspettano su qualsiasi pianeta del sistema solare: non c'è campo magnetico e atmosfera sui nostri pianeti.

Tipi di radiazioni

Nello spazio, le radiazioni ionizzanti sono considerate le più pericolose. Queste sono radiazioni gamma e raggi X del Sole, queste sono particelle che volano dietrobrillamenti solari cromosferici, questi sono raggi cosmici extragalattici, galattici e solari, vento solare, protoni ed elettroni delle cinture di radiazione, particelle alfa e neutroni. C'è anche una radiazione non ionizzante: questa è la radiazione ultravioletta e infrarossa del Sole, questa è la radiazione elettromagnetica e la luce visibile. Non c'è nessun grande pericolo in loro. Siamo protetti dall'atmosfera e l'astronauta è protetto dalla tuta spaziale e dalla pelle della nave.

Le radiazioni ionizzanti provocano problemi irreparabili. Questo è un effetto dannoso su tutti i processi vitali che si verificano nel corpo umano. Quando una particella ad alta energia o un fotone passa attraverso una sostanza nel suo percorso, formano una coppia di particelle cariche - uno ione come risultato dell'interazione con questa sostanza. Ciò colpisce anche la materia inanimata e gli esseri viventi reagiscono in modo molto violento, poiché l'organizzazione di cellule altamente specializzate richiede un rinnovamento e questo processo, finché l'organismo è vivo, avviene in modo dinamico. E più alto è il livello di sviluppo evolutivo dell'organismo, più irreversibile è il danno da radiazioni.

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Protezione dalle radiazioni

Gli scienziati stanno cercando tali fondi in vari campi della scienza moderna, inclusa la farmacologia. Finora nessun farmaco è stato efficace e le persone che sono state esposte alle radiazioni continuano a morire. Gli esperimenti sono condotti su animali sia sulla terra che nello spazio. L'unica cosa che è diventata chiara è che qualsiasi farmaco dovrebbe essere assunto da una persona prima dell'inizio dell'esposizione e non dopo.

E dato che tutte queste droghetossico, allora possiamo presumere che la lotta contro le conseguenze delle radiazioni non abbia ancora portato a una sola vittoria. Anche se gli agenti farmacologici vengono assunti in tempo, forniscono solo protezione contro le radiazioni gamma e i raggi X, ma non contro le radiazioni ionizzanti di protoni, particelle alfa e neutroni veloci.

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