You are here
Home > Космос >

Космічні промені

1912. Віктор Гесс (Victor Hess) відкрив космічні промені.

Характеристики космічних променів до входу в атмосферу (первинні космічні промені)

Космічні промені були відкриті в 1912 р В. Гессом. Розрізняють первинні космічні промені – космічні промені до входу в атмосферу і вторинні космічні промені, що утворилися в результаті процесів взаємодії первинних космічних променів з атмосферою Землі.

Космічні промені Галактичні космічні промені Сонячні космічні промені
Потік

~ 1 см-2·с-1

Під час сонячних спалахів може досягати ~106 см-2·с-1
Склад
Ядерна компонента – ~ 90% протонів, ~ 10% ядер гелію, ~ 1% важких ядер
Електрони (~ 1% від числа ядер)
Позитрони (~ 10% від числа електронів)
  1. Антиадрони <1%
98-99% протоны, ~1.5% ядра гелия
Діапазон енергій106 – 1021 эВ105 – 1011 эВ

В результаті взаємодії з ядрами атмосфери первинні космічні промені (в основному протони) створюють велике число вторинних частинок – піонів, протонів, нейтронів, мюонів, електронів, позитронів і фотонів. Таким чином замість однієї первинної частки виникає велике число вторинних частинок, які діляться на адронів, мюонів і електронно-фотонну компоненти. Такий каскад покриває велику територію і називається широкою атмосферною зливою.

Один протон з енергією> 1014 еВ може створити 106-109 вторинних частинок. На поверхні Землі адрони зливи концентруються в області близько декількох метрів, електронно-фотонна компонента – в області ~ 100 м, мюонів – кількох сотень метрів.

Потік космічних променів на рівні моря приблизно в 100 разів менше потоку первинних космічних променів (~ 0.01 см-2 · с-1).

Основними джерелами первинних космічних променів є вибухи наднових зірок (галактичні космічні промені) і Сонце. Великі енергії (до 1016 еВ) галактичних космічних променів пояснюються прискоренням частинок на ударних хвилях, що утворюються вибухах наднових.

Інтенсивність космічних променів на великих інтервалах часу була постійна протягом мільярдів років. Однак, з’явилися дані, що 30-40 тис. Років тому інтенсивність космічних променів помітно відрізнялася від сучасної. Пік інтенсивності пов’язують з вибухом близькою до Сонячної системи (~ 50 пк) Наднової.

Склад і деякі характеристики космічних променів з енергіями 2,5 ГеВ / нуклон

упаЧастинки, що входять в групуЗаряд ядраСередня атомна маса, а.о.м.Інтенсивність, кількість частинок / (МРСР)Число частинок на 10 тис. протонів в середньому
   в зірках
   галактики
pпротони1113001000010000
альфа-частинкаядра гелію24947201600
Lлегкі ядра03.05.191021510.04.19
Mсередні ядра06.09.19146,75214
Hважкі ядра10312156
VHдуже важкі ядра20510,540,06
SHнайважчі ядра> 30100~10-4~10-3
eелектрони101.01.361310010000

Зірки – кандидати в джерела електронів космічних променів високих енергій

ЗіркаВідстань, парсекРозрахункова максимальна енергія електронів, ТеВ
Vela20015
Monogem3003
Loop 11701.7
Geminga1501.0

Основні види сонячної радіації і космічних променів

ВидПоверхнева енергія, Вт / м2
Видиме і інфрачервоне випромінювання1090
Ультрафіолетове випромінювання15.4
Рентгенівське випромінювання10-1
Сонячний вітер3.10-4
Сонячні космічні промені2.10-3
Галактичні космічні промені7.10-6
Загальна радіація1366

Вміст деяких елементів в космічних променях на Сонці і в зірках щодо ядер кисню (О).

ЕлементКосмічні променіСонцеЗірки
Н6851445925
Не4891150
Li0.3<10-5<10-5
Be-B0.8<10-5<10-5
C1.80.60.3
N<0.80.10.2
O1.01.01.0
Mg0.320.050.04
Si0.120.060.04
Fe0.140.050.06

Відносний вміст ядер в космічних променях, на Сонці і зірках

ЕлементСонячні космічні променіСонце (фотосфера)ЗіркиГалактичні космічні промені
1H46001445925685
2He (-частинка)709115048
3Li?<10-5<10-50,3
4Be-5B0,02<10-5<10-50,8
6C0,540,60,261,8
7N0,200,10,200,8
8O**1,01,01,01,0
9F<0,0310-3<10-40,1
10Ne0,160,0540,360,30
11Na?0,0020,0020,19
12Mg0,180,050,0400,32
13Al?0,0020,0040,06
14Si0,130,0650,0450,12
15P-21Sc0,060,0320,0240,13
16S-20Ca0,040,0280,020,11
22Ti-28Ni0,020,0060,0330,28
26Fe0,150,050,060,14
Top
ukUkrainian
en_GBEnglish ukUkrainian