Տիեզերական ճառագայթները և Երկիրը

Երկիր հասնելու ճանապարհին տիեզերական ճառագայթները բախվում են Երկրի մագնիսական դաշտին և, եթե դա նրանց հաջողվում է, հաղթահարում են մագնիսական արգելքը` ներխուժելով մթնոլորտ:Մագնիսական դաշտը ձևավորվում է Երկրի միջուկում գործող էլեկտրական հոսանքների և արևային քամու կողմից: Դրսից եկող տիեզերական ճառագայթները մագնիսական դաշտում շարժվում են բարդ հետագծերով և նույնիսկ կարող են խուսափել մթնոլորտ մտնելուց, եթե դրանց էներգիան չափազանց փոքր է: Մագնիտոսֆերայի միջոցով ֆիլտրացումը մեզ հնարավորությւոն է տալիս ստանալ տիեզերական ճառագայթների սպեկտրները և անկման ուղղությունները՝ տարբեր վայրերի նեյտրոնային մոնիտորների միջոցով:

Երբ տիեզերական ճառագայթը մտնում է Երկրի մթնոլորտ, այն բախվում է ատոմների և մոլեկուլների հետ, հատկապես ազոտ և թթվածին: Բախումների արդյունքում կառաջանան տարբեր էներգիաների երկրորդական մասնիկներ: Դրանց որոշ մասը կարող է հասնել գետնին, որտեղ հնարավոր կլինի չափել դրանք և եզրակացություններ կատարել սկզբնական տիեզերական ճառագայթների հատկանիշների մասին: Նեյտրոնային մոնիտորն այս տեխնիկան կիրառող սարքավորումներից մեկն է:


Տիեզերական ճառագայթները և մագնիտոսֆերան

Երկրի մագնիտոսֆերան

Երկիրն ունի մագնիսական դաշտ, որն առաջանում է դրա միջուկում էլեկտրական հոսանքների կողմից: Եթե Երկիրը տեղակայված լիներ դատարկ տարածության մեջ, դրա մարմնից դուրս մագնիսական դաշտը նման կլիներ հիմնական մագնիսի՝ դիպոլի՝ տեղակայված Երկրի կենտրոնից փոքր ինչ դուրս և պտտման առանցքից փոքր ինչ շեղված: Այս նկարում անշուշտ պատկերված է մագնիսական դաշտը կենտրոնից մինչև 5 երկրային շառավիղ հեռավորություն: Սակայն Երկիրը ենթակա է արեգակնային քամու լիցքավորված մասնիկների շարունակական հոսքին: Այս հոսքը սեղմում է մագնիսական ուժագծերը Երկրի արևային կողմում, և ձգելով վերածում է դրանք երկար մագնիսական պոչի գիշերային կողմում: Ուժագծերը նկարի մեջ հաստ բաց կապույտ գծերն են ( http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=2569): Դրանք կազմում են գրեթե փակ համակարգ, որի շրջակայքում փչում է արեգակնային քամին՝ ինչպես ներկայացված է բաց գծերով: Այն ճեղքը, որը Երկրի մագնիսական դաշտը ստեղծում է արևային քամու մեջ, այսպիսով կոչվում է մագնետոսֆերա:

Մագնետոսֆերայի սահմանը արևային կողմում Երկրի կենտրոնից գտնվում է 10-12 երկրային շառավղին հավասար հեռավորության վրա, մինչդեռ Մագնետոսֆերայի պոչը առնվազն Երկրագնդի 100 շառավղի հեռավորությամբ ձգվում է արևին հակառակ ուղղությամբ, ինչպես գլանը, որի տրամագիծը 60 երկրային շառավղի է հավասար: Այս կառուցվածքը սահմանվում է արեգակնային քամու հոսքից: Արևի մարմինը իր օրական պտույտը կատարում է մագնետոսֆերայի նկատմամբ, այնպես որ մագնետոսֆերայի արևային կողմը գտնվում է մեր գլխավերևում տեղական կեսօրին, իսկ պոչի ուղղությունը տեսանելի է կեսգիշերին: Քանի որ Երկրի դիպոլային առանցքը թեքված է պտտման իր առանցքի նկատմամբ, մագնիսական դաշտը փոփոխվում է բարդ կերպով ֆիքսված աշխարհագրական տարածքում, նույնիսկ երբ արևային քամու պայմանները կայուն են: Փոփոխվող արևային քամին հետագա տատանումներ է առաջացնում, ինչպես ներկայացված է ստորև:

Էջի սկիզբ


Լիցքավորված մասնիկները և մագնիսական դաշտերը

Մագնիսական դաշտը շեղում է էլեկտրական լիցքով օժտված մասնիկը: Մագնիսական ուժը ուղղահայաց է մագնիսական ուժագծին և մասնիկի արագությանը: Այսպիսով եթե մենք ունենանք ուղիղ մագնիսական ուժագիծ և լիցքավորված մասնիկ, որը շարժվում է ուժագծի երկայնքով, ոչ մի ուժ չի գործի: Սակայն եթե մասնիկը շարժվում է ուժագծին ուղղահայաց հարթությունում, այն կշարժվի շրջանաձև ուղեծրով: Ընդհանուր դեպքում, երբ պրոտոնի շարժումն իրենից ներկայացնում է մագնիսական ուժագծին զուգահեռ և ուղղահայաց շարժումների համադրում, դրա ուղին կլինի մագնիսական ուժագծի երկարությամբ համաչափ շարժման և դրան ուղղահայց շրջանաձև շարժման համադրում: Սա պարուրաձև ուղի է:

Սխեմատիկ նկարը ցույց է տալիս մագնիսական ուժագծի շուրջ պրոտոնի շարժման ուղեծիրը: Դրա շրջանաձև ուղեծրի շառավիղը կախված է մագնիսական դաշտից և մասնիկի էներգիայից. որքան ուժեղ է մագնիսական դաշտը և թույլ մասնիկի էներգիան, այնքան փոքր է ուղեծրի շառավիղը: Եթե մագնիսական դաշտը թույլ է կամ մասնիկի էներգիան շատ բարձր է, մասնիկը կանտեսի մագնիսական դաշտը և կշարժվի ուղիղ գծով: Էլեկտրոնները ևս ենթարկվում են մագնիսական ուժին, սակայն իրենց բացասական լիցքերի պատճառով դրանք պրոտոնների հակառակ ուղղութամբ են շարժվում: Ինչպես նաև իրենց փոքր զանգվածի պատճառով, դրանց ուղեծրի շառավիղը պրոտոններից փոքր է:

Եթե ցանկանում եք տեսնել, թե ինչպես են մագնիսական դաշտերը լիցքավորված մասնիկների շարժման ուղղությունը ձևավորում, փորձեք խաղալ բոուլինգ հետևյալ կայքում . http://www.spaceweathercenter.org/amazing_plasmas/01/magnetobowling.html

Էջի սկիզբ


Լիցքավորված մասնիկները և Երկրի մագնիտոսֆերան

Մենք կարող ենք օգտվել վերոնշյալ եզրակացություններից՝ հասկանալու համար տիեզերական ճառագայթների մասնիկների վարքը երկրի մագնիտոսֆերային մոտենալիս: Այս սխեմատիկ նկարը ցույց է տալիս Երկիրը՝ դիտարկված հյուսիսային բևեռի վերևից: Մենք կարիք չունենք դիտարկելու Երկրի մագնիսական դաշտի առանձնահատկությունները՝ կազմելու համար նախնական պատկերացում, թե ինչպես է այն ազդում տիեզերական ճառագայթների վրա: Այս նկարում մագնիսական դաշտը, ներկայացված կապույտ օղակներով, ցույց է տալիս նկարի հարթությունը դիտորդի նկատմամբ: Մենք ենթադրում ենք, ավելի պարզ դարձնել այն փաստը, որ տիեզերական ճառագայթների մասնիկը թափառում է դատարկ տարածություններում, առանց որևէ մագնիսական դաշտի, մինչև հանդիպում է մագնիտոսֆերային՝ Երկրից որոշակի հեռավորության վրա: Իհարկե, միջմոլորակային տարածություններում գոյություն ունի մագնիսկան դաշտ, սակայն շատ ավելի թույլ է քան մագնիտոսֆերայում, և մենք դա այստեղ չենք դիտարկելու:

Գոյություն ունեն ուղեծրերի 3 տեսակներ՝ կախված ընկնող մասնիկի էներգիայից:

  • Եթե դրա էներգիան չափազանց թույլ է (E< E0), դրա շարժման ուղղությունը կվերածվի կիսաշրջանի մագնիսական դաշտի կողմից այնքան փոքր շառավղով, որ պրոտոնը մթնոլորտ չի հասնի: Այն մագնիսական դաշտում կիսաշրջան կանի և այնուհետև կրկին կհայտնվի մագնիտոսֆերայից դուրս: Դա նշանակում է, որ այն ետ կմղվի միջմոլորակային տարածություն:
  • Միջանկյալ էներգիաներով մասնիկները մթնոլորտ են հասնում կորագծով: Որքան կորություննը ուժեղ է, այնքան մթնոլորտ մուտք գործելու համար անհրաժեշտ էներգիան ցածր է գեոմագնիսական կտրվածքից` E0 -ից

Թե ինչ է տեղի ունենում փաստորեն կախված է պատահարի աշխարհագրական լայնությունից և այն թեքությունից, որով տիեզերական ճառագայթը բախվում է մագնետոսֆերային. բևեռների շրջակայքում կան փոքր գոտիներ, որտեղ մագնիսական ուժագծերը քիչ թե շատ շառավղային են: Եթե մասնիկը շառավղով է հասնում այնտեղ, այն հանգիստ կերպով կարող է մուտք գործել մթնոլորտ: Եթե այն բախվի մագնետոսֆերային հասարակածային հարթությունում, այն կբախվի մագնիսական դաշտին, որտեղ դրա պաշտպանությունը ամենաարդյունավետն է և E0 կտրավածքի էներգիան՝ առավելագույնը: Կտրվածքից բարձր էներգիայով մասնիկները կարող են շատ բարդ ուղեծիր ունենալ մինչև մթնոլորտ հասնելը: Նկարը (MAGNETOCOSMICS code, L. Desorgher, Univ. Bern) ցույց է տալիս համակարգչով հաշվարկված շարժման ուղղությունները տարբեր էներգիաների համար, որոնք նվազում են (1) –ից (5) կորագծերում: Վերջին կորը ցուցադրում է կտրվածքին մոտ էներգիաներով մասնիկների բարդ մագնիտոսֆերիկ շարժման ուղղությունները:

Մագնիտոսֆերայում մասնիկների բարդ շարժման ուղղությունները պետք է հաշվի առնվեն Երկրից լիցքավորված մասնիկների չափումների վերլուծության մեջ. նեյտրոնային մոնիտորի նման գործիքները չափում են իրենց գտնվելու վայրի և գեոմագնիսական դաշտի միջոցով սահմանվող E0 շեմից բարձր էներգիաներով բոլոր մասնիկները: Ամենից կարևորն այն մասնիկներն են, որոնք ուղղահայաց են մուտք գործում մթնոլորտ: Որոշ անկյան տակ իջնող մասնիկները ավելի քիչ երկրորդական մասնիկներ են առաջացնում, քան կարելի է գրանցել գետնին, քանի որ դրանք մթնոլորտի միջով ավելի երկար ճանապարհ են անցնում և ավելի ուժեղ են կլանվում: Նկարը ցույց է տալիս, որ մասնիկների անկման ուղղությունները մագնիտոսֆերայից դուրս, մթնոլորտի վերին որոշակի կետում կախված են դրանց էներգիաներից. որքան ցածր է էներգիան, այքան դրա բուն անկման ուղղությունը շեղված է սկզբնական ուղղությունից: Հասարակածային հարթության մեջ, էներգիայի նվազմանը համընթաց, մասնիկներն ավելի ու ավելի արևելյան ուղղություններից են գալիս:

Կտրվածքների էներգիաների դիագրամման, հաշվարկված իրական ժամանակում Բեռնի Համալսարանում (http://cosray.unibe.ch/), ներկայացված է հետևյալ նկարում: Նկարի սահմանագծում կարմիր գունավորումը այն գոտիների համար է, որտեղ 125 ՄէՎ-ից ցածր էներգիայով պրոտոնները կարող են ներթափանցել մթնոլորտ (20 կմ գետնից բարձր), մինչդեռ մինչև 15 ԳէՎ-ից բարձր էներգիաները (կանաչ գույն փակ ուրվագծի մեջ) պարտադիր են հարավային Ասիայից վերև հասարակածային գոտիների համար: Հավասար կտրվածքի էներգիաների ուրվագծերը կոր են, քանի որ երկրային մագնիսական դաշտի առանցքը թեքված է պտտման առանցքի նկատմամբ: Ընդհանուր նկարից երևում, որ որքան մոտենում ենք մագնիսական հասարակածին, այնքան մեծանում է մթնոլորտ մտնելու համար պահանջվող տիեզերական ճառագայթների մինիմում էներգիան: Փակ ուրվագծի մեջ հատման էներգիաները ավելի բարձր են Հարավային Ասիայից վերև, քանի որ Երկրի դիպոլը տեղակայված է Երկրի կենտրոնից փոքր ինչ դուրս՝ ավելի մոտ հարավային Ասիային, քան այն շրջանին, որը Երկրի հակառակ կողմում է Ատլանտյան օվկիանոսից վերև:

Երկրի մագնետոսֆերան այսպիսով առաջացնում է երկու տեսակի էֆֆեկտներ՝ կարևոր նեյտրոնային մոնիտորների դիտարկումների համար:

  • Ցածր կտրվածքի էներգիայի
  • Ընկնող մասնիկների ասիմպտոտիկ անկման ուղղություն

Երկուսն էլ կախված են նեյտրոնային մոնիտորների աշխարհագրական դիրքից: Երկրի վրա տարբեր նեյտրոնային մոնիտորների տվյալների դիտարկումների համատեղմամբ մենք, այսպիսով, կարող ենք պատկերացում կազմել ընկնող տիեզերական ճառագայթների էներգետիկ սպեկտրի և տիեզերքում դրանց տարածման ուղղությունների մասին, մինչև դրանց մագնիտոսֆերային բախվելը:


Փոփոխական մագնիտոսֆերան

Մենք մեկ այլ տեղ տեսել ենք, որ արևային քամին կայուն հոսք չունի, այլ այն ունի դանդաղ և արագ բաղադրիչներ և ենթարկվում է լրացուցիչ տատանումների պսակի զանգվածների ժայթքումներից: Բոլոր այս հատկություները ազդում են Երկրի մագնետոսֆերայի վրա, քանի որ դրանք Երկրի մագնիսական դաշտի վրա արևային քամու ճնշումը փոփոխական են դարձնում: Մինչդեռ մագնիտոսֆերայի սահմանագիծը հանգիստ ժամանակ արևային կողմում հավասար է մոտ 10 երկրային շառավղի, այն կարող է հասնել մինչև 6 երկրային շառավղի, երբ մագնետոսֆերայի վրա ազդում է միջմոլորակային պատահար: Թույլ միջմոլորակային դաշտը, որը սովորաբար տարբերվում է երկրայինից, որոշակի պայմանների դեպքում կարող է վերադրվել Երկրի մագնիսական դաշտի հետ, որի միջոցով արևային քամու մասնիկները ներթափանցում են Մագնիտոսֆերա: Արևային քամու փոփոխվող պայմանները, հետևաբար, փոփոխում են մագնետոսֆերայի կառուցվածքը, ինչպես նաև տիեզերական ճառագայթների մթնոլորտ ներթափանցելու պայմանները:

Էջի սկիզբ


Տիեզերական ճառագայթները և մթնոլորտը

Երբ տիեզերական ճառագայթը մտնում է մթնոլորտ, այն բախվում է ավելացող քանակի ատոմների և մոլեկուլների հետ, հատկապես ազոտ և թթվածին: Վաղ թե ուշ տիեզերական ճառագայթները կբախվեն դրանցից մեկի հետ: Այն կարող է փոխազդել և էլեկտրոնային ամպի հետ (որն ունի 10-10 տրամագիծ ատոմի համար) և շատ ավելի փոքր միջուկի հետ ( 10-14 մ տրամագծով):

Փոխազդեցությունների տեսակների և չափերի տարբերությունների պատճառով ամենահաճախակի բախումները կատարվում են էլեկտրոնային ամպի հետ: Էլեկտրոնները պոկվում են տիեզերական ճառագայթի էլեկտրական դաշտի կողմից, և ատոմը կամ մոլեկուլը իոնացվում է: Քանի որ էլեկտրամագնիսական ուժերը մեծ տարածությունների վրա են գործում, իոնացումը հաճախակի է, սակայն ընկնող պրոտոնի էներգիայի կորուստը չնչին է անհատական փոխազդեցության մեջ, և մթնոլորտի բարձր շերտերում դեր չի խաղում:

Բարձր էներգիայի նուկլոնի ազդեցությունը ատոմային միջուկի վրա

Փոխազդեցությունները ատոմային միջուկի հետ ստեղծում են բազմաթիվ երևույթներ և նոր մասնիկներ, որոնք հայտնաբերվել են տիեզերական ճառագայթների ուսումնասիրությունների միջոցով և այժմ կարող են վերարտադրվել մեծ մասնիկների արագացուցիչների մեջ: Մասնիկների չափերի հետ համեմատած միջուկային փոխազդեցությունները շատ փոքր փոխազդեցության շառավիղ ունեն, և ավելի հազվադեպ են կատարվում քան իոնացումը: Սակայն դրանք զգալիորեն ազդում են ընկնող մասնիկի վրա և քայքայում են թիրախ միջուկը:

Փոխազդեցությունները վիզուալիզացնելու լավ ձև է դիտարկել լիցքավորված մասնիկների հետագծերը հատուկ տեսակի լուսանկարչական էմուլսիայի մեջ: Իոնացվող մասնիկը շարժում է արծաթագույն բրոմիդի մոլեկուլները, որոնց հանդիպում է իր ճանապարհին: Երբ պատրաստվում է լուսանկարչական պնակը, այն ցույց է տալիս մասնիկի հետագիծը: Այս պատկերը պատճենված է նման լուսանկարից (տես բնօրինակը E. Fermi, Nuclear Physics, Fig. X.4a, University of Chicago Press 1950). մենք տեսնում ենք, որ տարբեր հետագծեր սկսվում են մեկ կետից, որը թիրախ միջուկն է: Նախնական նուկլոնը այս դեպքում մոտ 5 ԳէՎ էներգիայի պրոտոն է, որը լույսի արագության 98%-ով է շարժվում: Դրա հետագիծը ներկայացված է կարմիր սլաքով: Այս բարակ սլաքները ցույց են տալիս մասնիկների հետագծերը նեղ կոնի մեջ՝ ընկնող բարձր էներգետիկ պրոտոնի ուղղությամբ: Հետագծերը առաջանում են պիոնների և բարձր էնենրգիայի պրոտոնների միջոցով՝ դուրս նետված թիրախ միջուկի կողմից: Քանի որ դրանք շատ արագ են, տարածությունը ակտիվացված արծաթե բրոմիդի մոլեկուլների միջև մեծ է և հետագծերը բնօրինակի վրա խամրած են: 3 հոծ սև գծերը ավելի դանդաղ պրոտոնների հետագծեր են, որոնք դուրս են նետվում պատահական ուղղություններով:


Այս մեդելը ներկայացնում է երկու տեսակի փոխազդեցություններ.

  • Եթե ընկնող մասնիկի էներգիան բավականաչափ բարձր է, այն հարվածում է մեկ կամ երկու առանձին նուկլոնների թիրախ միջուկի մեջ: Բախումից նուկլոնները կամ անմիջապես են դուրս նետվում (արտնետված նուկլոններ),կամ առաջանում է այլ էներգետիկ մասնիկ՝պիոն: Այս մասնիկները լքում են այն միջուկները, որոնց էներգիաները կարող են ընկնող մասնիկի էներգիային հասնել: Եթե բախումը տեղի է ունենում միջուկի «առաջամասին» մոտիկ, և եթե մասնիկները բավականաչափ էներգետիկ են, դրանք կարող են շարունակել դուրս նետել նուկլոններ. միջուկների մեջ ստեղծվում է մինի-կասկադ: Այս մասնիկները շարժվում են հիմականում միևնույն ուղղությամբ ինչ սկզբնական բարձր էներգիայի մասնիկը (իմպուլսների պահպանում): Այս ամենը շատ արագ է կատարվում, մի ժամանակահատվածում, որը համեմատելի է ընկնող մասնիկի միջուկի միջով անցնելու ժամանակահատվածին (ունենալով միջուկի տրամագիծը՝ 10-14 մ, և մոտ 3x108 մ/վ, սա 10-22 վ-ից էլ քիչ է տևում) և կոչվում է փոխազդեցության կասկադային փուլ :
  • Սկզբնական տիեզերական ճառագայթի նուկլոնը կամ դրա կտորները, որոնք միջուկի մեջ են մնում, առաջին բախումից հետո դեռ որոշ էներգիա են ունենում, որը դրանք կիսում են մնացորդային միջուկի բաղադրիչների հետ: Թիրախ միջուկը (բաղադրյալ միջուկ) այնուհետև գրգռված վիճակում է: Այն էվակուացնում է իր ավելցուկային էներգիան մոտ 10-16 վ-ից հետո (ինչը միլիոն անգամ երկար է, քան այն ժամանակը, որն անհրաժեշտ է դուրս նետելու համար որոշ մասնիկներ կասկադային փուլերի ժամանակ): Մասնիկների ուշացած արտանետումը բխում է այն փաստից, որ սկզբում մնացորդային միջուկի տարրերը առանձին վերցրած փախչելու համար բավականին էներգիա չունեն: Սակայն դրանք շարունակաբար իրար հետ էներգիա են փոխանակում, ինչպես մոլեկուլներն են գազի կամ տաք հեղուկի մեջ էներգիա փոխանակում իրար հետ բախվելուց: Այս գործընթացի մեջ որոշակի կետում տարրերից մեկը կարող է փախչելու համար բավականաչափ էներգիա ստանալ: Այս թեթև միջուկը կամ նուկլոնը փաստորեն եռալու հետևանքով կորչում է կամ գոլորշիանում: Գոլորշիոցող նուկլոնները միջուկը լքում են ցանկացած ուղղությամբ, դրանց մեծամասնությունն ունի մի քանի Մէվ էներգիա: Միջուկային փոխազդեցության այս երկրորդ պահը կոչվում է դեակտիվացման կամ գոլորշիացման փուլ:

Էջի սկիզբ


Տիեզերական ճառագայթների կասկադը Երկրի մթնոլորտում

Երբ ընկնող տիեզերական ճառագայթի մասնիկը բախվում է օդի ատոմի կամ մոլեկուլի հետ, այն առաջացնում է բազմաթիվ երկրորդական մասնիկներ: Եթե դա ծանր իոն է, այն կբաժանվի ավելի թեթեև միջուկների, պրոտոնների կամ նեյտրոնների: Բոլոր այս մասնիկները շարունակում են ներքև շարժվել և կարող են կրկին փոխազդել օդի այլ մոլեկուլների հետ, եթե բավականաչափ էներգիա ունեն: Սա առաջացնում է տիեզերական ճառագայթների կասկադ: Որքան խորն են մասնիկները ներթափանցում մթնոլորտ, այքան ավել էներգիա են կորցնում: Սկզբնական տիեզերական ճառագայթը պետք է ունենա առնվազն 450 մէՎ էներգիա՝ առաջացնելու համար զգալի քանակի երկրորդական մասնիկեր, որոնք կարող են հասնել ծովի մակերևույթին: Ավելի ցածր էներգիաների սկզբնական տիեզերական ճառագայթների հետքեր գրանցելու համար պետք է գնալ բարձր սարեր, օգտագործել օդանավեր, օդապարիկներ կամ տիեզերանավեր:

Նկարում ներկայացված է տիեզերական ճառագայթների կասկադ: Կասկադի սխեմատիկ պատկերումը վերցված է Սիմպսոնից (1953, Phys. Review 90, 934): Եկեք դիտենք անհատական ռեակցիաները, որոնք առաջացնում են քայքայման արգասիքներ երկրին հասնելու ժամանակ:

  • Սկզբնական տիեզերական ճառագայթների ազդեցությունից առաջացող մասնիկների թվում են լիցքավորված (π±) և չեզոք (π0) pions, պիոնները , այսինքն, մասնիկներ էլեկտրոնի և պրոտոնի միջև ընկած զանգվածներով: Այս մասնիկները անկայուն են. չեզոք պիոնները բաժանվում են գամմա ճառագայթների` ֆոտոնների (γ), որոնք կարող են առաջացնել էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգեր (e±); լիցքավորված պիոնները քայքայվում են մյուոնների (μ±), որոնք կարող են նաև առաջացնել էլեկտրոններ և պոզիտրոններ: Որոշ մյուոններ ենթարկվում են միջուկային փոխազդեցությունների և առաջացնում են նեյտրոններ (n):
  • Ռեակցիաների մեկ այլ ճյուղ առաջացնում է արագ նուկլոններ, նեյտրոններ, (N) և պրոտոններ (P)՝ ընդարձակ էներգետիկ սպեկտրով, որը հասնում է մինչև ընկնող նուկլոնի էներգիան: Եթե դրանք բավականաչափ էներգետիկ են նրանք կարող են փոխազդել օդի այլ միջուկների հետ: Յուրաքանչյուր ռեակցիայի ժամանակ ստեղծվում են նաև գոլորշիացման նուկլոններ՝ և նեյտրոններ(n), և պրոտոններ (p – փոքրատառեր, ցույց տալու համար, որ սրանք բավականին ցածր էներգիայի մասնիկներ են)՝ մի քանի ՄէՎ էներգիաներով:

Այս կասկադների ժամանակ առաջացած մասնիկները բոլորն էլ քիչ թե շատ փոխազդում են մթնոլորտի հետ: Մյուոններն ավելի ցածր հավանականություն ունեն փոխազդելու, և դրանք այսպիսով ամենաառատ երկրորդական մասնիկներն են ծովի մակերևույթի վրա: Գոլորշիացման պրոտոնները և նեյտրոնները բախվում են օդի միջուկի հետ և կորցնում իրենց էներգիան: Պրոտոնները նաև էներգիա են կորցնում իոնացման շնորհիվ, երբ դրանք հեռացնում են էլեկտրոնները մթնոլորտային ատոմների միջից, սակայն նեյտրոնները ի վիճակի չեն իոնցաման: Հետևաբար պրոտոնները ավելի շատ էներգիա են կորցնում օդում քան նեյտրոնները, և 2 ԳէՎ-ից ցածր էներգիաներում շատ ավելի հազվադեպ են ծովի մակերևույթին, քան նեյտրոնները:

Էլեկտրամագնիսական ալիքները և էլեկտրոնները տիեզերական ճառագայթների երրորդ բաղադրիչներն են, որոնք հնարավոր է դիտարկել երկրի մակերևույթից:

Երկրի մակերևույթին տեղակայված տիեզերական ճառագայթների դետեկտորները կարող են բաժանվել ենթախմբերի ըստ իրենց չափած բաղադրիչների. նուկլոնային, (պրոտոններ և նեյտրոններ), մեզոնային(մյուոններ)և էլեկտրամագնիսական (ֆոտոններ, էլեկտրոններ և այլն) բաղադրիչներ: Նեյտրոնային մոնիտորնեը գրանցում են հիմնականում նուկլոնային բաղադրիչները, այսինքն, N և P՝ կապարե արտադրիչի մեջ նեյտրոնների հետագա արտադրության միջոցով: Մթնոլորտում առաջացած գոլորշիացման n և p նուկլոնները, նեյտրոնային մոնիտորի շուրջը կանխվում են դետեկտորի մեջ մտնելուց:

Էջի սկիզբ