地球の大気は、ほぼ光速で移動する原子核によって絶えず攻撃されています。 これらの高エネルギー粒子は、主に太陽系の外、遠く離れた星や銀河から発生しています。 これらの粒子は宇宙線として知られています。
宇宙線はどこから来ますか?
宇宙線は主に水素原子核で構成されており、水素原子核はただの特異な陽子です。 宇宙線は、太陽系外の高エネルギー プロセスから発生します。これには、星の形成、超新星、遠方の星での太陽嵐が含まれます。 高エネルギープロセスは、電子の一部の原子を剥ぎ取り、粒子を光速に近い速度まで加速します。 最終的に、これらの粒子の一部が太陽系に到達し、地球の磁場と大気に影響を与えます。 ほとんどの宇宙線は水素原子核であり、全宇宙線の推定 90% は特異陽子です。 別の 9% はヘリウム原子核ですが、ヘリウムより重い原子で構成されているのは 1% のみです。
宇宙線が地球に当たるとき
地球は常に宇宙線にさらされています。 画像クレジット: NASA地球の表面で宇宙線を検出するのは非常に困難です。これは、磁場と大気が地球の周りに保護シールドを形成し、ほとんどの宇宙線が表面に到達するのを防いでいるためです。 高エネルギー粒子である宇宙線は、さもなければ人間の健康に重大な脅威をもたらすでしょう。 ありがたいことに、宇宙線が地表に到達することはめったになく、ほとんどの場合、大気によって吸収されるか、磁場によって偏向されます。 宇宙線を検出するために、科学者は地球軌道上の衛星と高高度の気球測定に依存しています。 さらに、宇宙線は、地球の大気中の粒子とどのように相互作用するかによって間接的に検出できます。 たとえば、高エネルギー粒子が大気に衝突すると、大気中の粒子の速度が変化し、地球の表面から検出および測定できます。
宇宙線の種類
太陽からの放射線は、宇宙線を太陽系から遠ざけることもできます。 画像クレジット: NASA宇宙線には、一次宇宙線と二次宇宙線の 2 種類があります。 一次宇宙線は、遠い星や超新星の誕生など、太陽系の外で発生するものです。 二次宇宙線は、一次宇宙線と地球の大気中の粒子との相互作用によって生成されます。 前述したように、宇宙線は大気中の粒子に影響を与える可能性があります。 これが発生すると、粒子の一種の「シャワー」が発生し、以前よりも多くのエネルギーを保有するようになります。 これらの粒子は二次宇宙線です。
