| Naukowiec Viktor Hess odkrył promieniowanie kosmiczne
podczas lotu balonem w dniu 7 sierpnia 1912. Kilkadziesiąt lat później
fizycy zajmujący się elektrostatyką odkryli, że elektroskopy stopniowo
traciły swój ładunek bez względu na to, jak suche lub czyste było powietrze.
Źródło tego rozładowania nie było pewne aż do lotu balonowego Viktora
Hessa. Hess wzleciał w balonach napełnionych wodorem na wysokości przekraczające
15.000 stóp w otwartej gondoli i bez zasobów tlenu. Biorąc ze sobą
trwałe elektroskopy, odkrył, że naładowane elektroskopy rozładowywały
się szybciej w miarę wzrostu wysokości, gdy eksperyment był prowadzony
na wysokości ponad 6.000 stóp. Poniżej tej wysokości, strumień promieniowania
Ziemi był dostatecznie duży, by wpłynąć na jego eksperyment. To, co
Hess odkrył, to fakt, że poziom jonizacji atmosferycznej wzrastał wraz
ze wzrostem wysokości wskazując na pozaziemskie źródło tego promieniowania
jonizującego.
W skrócie, promieniowanie kosmiczne to w przeważającej części jądra
energetyczne. Ok. 86% promieniowania kosmicznego składa się z protonów
lub jąder wodoru. Z pozostałej wartości, 12% stanowią jądra helu
(promienie alfa), 1% to elektrony energetyczne, a kolejne 1% to jądra
atomowe cięższe, niż hel (elementy, które astronomowie nazywają metalami). |
|
W tej mieszance jest też trochę niosących duże ilości
energii promieni gamma i neutrin.
Aby stworzyć promieniowanie kosmiczne,
jądro atomowe musi zostać ogołocone z niektórych elektronów, a następnie
rozpędzone przez słoneczne, galaktyczne, lub pozagalaktyczne źródła
energii. Wierzy się, że wybuch supernowej stanowi źródło energii, które
wstępnie rozpędza większość jąder pochodzenia poza słonecznego.
Choć
obecnie nie jest całkiem jasne, w jaki sposób, fizycy wierzą,
że fale wstrząsowe wywołane wybuchem supernowej są odpowiedzialne za
rozpędzanie zjonizowanych atomów do energii promieniowania kosmicznego.
Po rozpędzeniu promienie kosmiczne przemierzają galaktykę zakrzywionym
torem przez pole magnetyczne naszej galaktyki.
Wiadomo, że część promieniowania
kosmicznego pochodzi ze Słońca. Tego typu promieniowanie zazwyczaj
niesie mniej niż 1GeV energii, a jego obecność w naszej atmosferze
zmienia się zgodnie z 11-letnim cyklem plam słonecznych. Większe rozbłyski
słoneczne mogą spowodować znaczący wzrost ilości promieniowania słonecznego
w naszej atmosferze. |