strict warning: Only variables should be passed by reference in /usr/share/drupal6/modules/book/book.module on line 559.

Ελληνικά

Τι είναι οι κοσμικές ακτίνες?

Όταν κοιτάμε τον ουρανό, μπορούμε να δούμε φωτεινά αντικείμενα: τον ήλιο φυσικά, πλανήτες, άστρα, νεφελώματα… Όλα αυτά είναι φώς και ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Με εξειδικευμένα τηλεσκόπια, μπορούμε επίσης να ανιχνεύσουμε ηλεκτρομαγνητικά κύματα τα οποία είναι αόρατα στα ανθρώπινα μάτια, όπως υπέρυθρες και υπεριώδεις εκπομπές, ραδιοκύματα, ακτίνες Χ.

Από τις αρχές του 20ου αιώνα γνωρίζουμε ότι η Γη δεν βάλλεται μόνο από τέτοια κύματα, αλλά επιπλέον βομβαρδίζεται από φορτισμένα ενεργειακά σωματίδια: πρωτόνια, ιόντα, ηλεκτρόνια τα οποία φτάνουν στη Γη με ταχύτητες πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Αυτά τα σωματίδια ονομάζονται κοσμικές ακτίνες, και μας λένε μια ιστορία για ένα Σύμπαν το οποίο δεν μπορούσαμε να γνωρίζουμε μόνο από το φώς.

Οι κοσμικές ακτίνες παρέχουν ένα εργαλείο για την εξερεύνηση του Σύμπαντος, αλλά ταυτόχρονα επηρεάζουν απευθείας τη Γη. Θέλουμε να παρατηρήσουμε αυτά τα σωματίδια για να καταλάβουμε την προέλευση τους, για να τα χρησιμοποιήσουμε ως ανιχνευτές ηλιακών διαταραχών και για να παρακολουθούμε τις συνέπειες τους στην τεχνολογία και στα ανθρώπινα όντα.

Από που προέρχονται?

Οι κοσμικές ακτίνες προέρχονται από μέρη στο Σύμπαν όπου συντελείται κάπου είδους έκρηξη: τα υπολείμματα αστρικών εκρήξεων (υπερκαινοφανείς), ενεργοί γαλαξίες και επιπλέον από τον Ήλιο .

Οι Γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες φτάνουν συνεχώς, παρόλο που η ένταση τους διαμορφώνεται από τον Ήλιο. Σωματίδια τα οποία επιταχύνονται στον Ήλιο, ηλιακές κοσμικές ακτίνες, είναι πιο σποραδικά. Φθάνουν ως ατομικά γεγονότα, στην κορυφή της συνηθισμένης σωματιδιακής ροής από το μακρινό Σύμπαν.

Πως μπορούμε να τις
παρατηρήσουμε?

Οι κοσμικές ακτίνες δεν προσπίπτουν απευθείας στο έδαφος, αλλά συγκρούονται με άτομα της ανώτερης ατμόσφαιρας. Αυτό δημιουργεί πολλά δευτερογενή σωματίδια: πρωτόνια, νετρόνια, μιόνια και ηλεκτρόνια. Υπό την προϋπόθεση ότι τα πρωτογενή σωματίδια έχουν μια ελάχιστη ταχύτητα περίπου 200.000Km/s , τα δύο τρίτα της ταχύτητας του φωτός, ένας σημαντικός αριθμός δευτερογενών νουκλεονίων, μιονίων και άλλων σωματιδίων μπορεί να ανιχνευθεί από μετρητές σωματιδίων τοποθετημένους στο επίπεδο του εδάφους κοντά στους μαγνητικούς πόλους.

Το μαγνητικό πεδίο της Γης είναι ένα άλλο φίλτρο, παρόλο που δεν παίζει κανέναν ρόλο στους μαγνητικούς πόλους της Γης. Όσο πιο κοντά όμως πλησιάζουμε στον ισημερινό τόσο πιο γρήγορα τα πρωτογενή φορτισμένα σωματίδια πρέπει να είναι για να εισέλθουν κατά μήκος του μαγνητικού πεδίου. Συνεπώς μετρητές νετρονίων σε διάφορα μέρη της Γης μετράνε κοσμικές ακτίνες διαφορετικών ελάχιστων ταχυτήτων, αποκαλύπτοντας το ενεργειακό φάσμα των κοσμικών ακτίνων.

Τι είναι ο ανιχνευτής νετρονίων?

Με στόχο την αύξηση του αριθμού σωματιδίων που τελικά ανιχνεύονται, οι μετρητές των ανιχνευτών νετρονίων είναι περιτριγυρισμένοι από μόλυβδο. Σε αυτόν τα δευτερογενή νουκλεόνια και μερικά μιόνια, παράγουν επιπλέον νετρόνια. Οι ανιχνευτές νετρονίων καταγράφουν αυτά τα νετρόνια, αλλά τελικά αποκαλύπτουν την ροή κοσμικών ακτίνων στην κορυφή της ατμόσφαιρας.

Οι ανιχνευτές νετρονίων χρησιμοποιούνται από το 1950. Είναι ακόμα το πλέον κατάλληλο όργανο ‘the state of the art instrumentation’ για την μέτρηση κοσμικών ακτίνων από τον Ήλιο και την χαμηλής ενέργειας συνιστώσα των κοσμικών ακτίνων, οι οποίες προέρχονται από οπουδήποτε στο Σύμπαν.


Γιατί έχει σημασία η κοσμική ακτινοβολία?

Οι κοσμικές ακτίνες είναι τρομερές πηγές πληροφοριών για το ιώδες Σύμπαν. Θέλουμε να ξέρουμε υπό ποιες συνθήκες και με ποιο τρόπο φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται σε τόσο μεγάλες ενέργειες ή ταχύτητες.

Οι κοσμικές ακτίνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως όργανα παρακολούθησης διαταραχών της διαπλανητικής ύλης η οποία προσπίπτει στη Γη. Πολλά χρόνια παρατηρήσεων έχουν δείξει ότι η γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία είναι διαμορφωμένη από το μαγνητικό πεδίο της ηλιόσφαιρας: όταν ο Ήλιος έχει πολλές κηλίδες, το μαγνητικό πεδίο είναι ισχυρό στην ηλιόσφαιρα και η ένταση της γαλαξιακής κοσμικής ακτινοβολίας είναι μειωμένη στη Γη. Όταν δεν υπάρχουν κηλίδες, η προάσπιση είναι ασθενής και πολλές κοσμικές ακτίνες προσεγγίζουν τη Γη. Γρήγορες μεταβολές στην ένταση μπορεί να προέρχονται από ηλιακές εκρήξεις, κατά τις οποίες μαγνητικό πεδίο αποβάλλεται στην ηλιόσφαιρα.

Επιπλέον, οι κοσμικές ακτίνες έχουν κάποια επίδραση στη Γη. Επηρεάζουν την γήινη ατμόσφαιρα: με τα δευτερογενή σωματίδια που παράγονται όταν τα πρωτογενή σωματίδια συγκρούονται με τα ατμοσφαιρικά άτομα και με τον ιονισμό των ατμοσφαιρικών ατόμων. Τα γρήγορα φορτισμένα σωματίδια είναι πηγή ακτινοβολίας, όπως ακτίνων Χ. ενώ φαίνεται να υπάρχει μικρή επίδραση στο έδαφος, τα πληρώματα ω πολιτικών αεροπλάνων είναι λιγότερο προστατευμένα από την ατμόσφαιρα και πρέπει να ελέγχονται. Οι μετρήσεις των ανιχνευτών νετρονίων παρέχουν τα απαραίτητα δεδομένα.



Find a printable version of the present page in the first NMDB brochure (pdf / 2Mb).