Alla behandlar mysterierna i den ryska norra på olika sätt. Åsikterna hos religiöst sinnade människor är särskilt olika: för vissa troende är det en plats för anslutning till kosmos energi, för andra är det källan till rysk andlighet, och för ytterligare andra är det en samling av häxor och djävlar.
En sak är säker: det finns många anomala platser i Karelen och de är alla fulla av halvhistoriska, halvmytiska fakta. Jag bad chefen för Karelska nationalmuseet, Mikhail Leonidovich Goldenberg, att välja de mest intressanta, som ägnade flera decennier åt att studera regionens historia.
#1. Berget Votovaara - stenmagi
Den högsta punkten i Karelen (417 meter), på vilken förmodligen all mystik i regionen är koncentrerad.
Platsmysterier:
Varför varken djur eller fåglar älskar berget, och träden har så tvinnade stammar, som om någon, i en skur av shamanistiska danser, drog ut dem med rötterna och stack ner dem i marken med baksidan?
Hur såg de gigantiska stenplattorna med geometriskt regelbundna former ut, som om de hade skärits med laser?
Varför behöver vi en stentrappa med 13 trappsteg som slutar i himlen? Dessutom, med sådana mystiska koordinater: 63 04.999 32 38.666.
Hur bildades seider - enorma stenblock som stod på mindre stenar?
Kanske är den sista gåtan nyckeln till alla andra konstigheter i berget. Vissa historiker tror att seiderna är samernas (eller deras andars) verk - en uråldrig stam med noidschamaner. Man tror fortfarande att de kan lägga grupper av människor under sitt område. På det stora hela - både NKVD och Ahnenerbe var på jakt efter noiderna.
Seids på Votovaar
Men det finns också pragmatiker som försäkrar att alla stenformationer skapades av glaciären: det var han som "staplade" stora stenar på små, sedan smälte isen, de små stenarna tvättades bort och förblev fast. Och tydliga stenhuggningar är konsekvenserna av jordbävningar. Men när man ser allt detta live är det svårt att upprätthålla en pragmatisk syn på saker och ting. Esoteriker kallar Votoovaara för en energiackumulator och en "akupunkturpunkt" på planeten, där det är möjligt att ta emot information från kosmos.
Absolut till och med kapade stenar
Hur tar man sig till Votavaara?
Med tåg: från St. Petersburg eller Petrozavodsk till St. Gimols är den by som ligger närmast berget. Längre till fots eller med transport, efter överenskommelse med lokalbefolkningen - 15-18 km.
Med bil: Det finns två vägar från St. Petersburg - till vänster om Ladoga (närmare och mer pittoresk) och till höger (vägen är något bättre). Gör dig i alla fall redo att lämna bilen, för efter 5 km från Gimola, när huvudvägen svänger till vänster, och du måste gå direkt till berget, börjar en outhärdlig grusväg.
# 2. Kizhi Island - kristendom eller hedendom?
Vem minns inte från skolan legenden om en träkyrka utan en enda spik? Kizhi har blivit ett visitkort för den ryska norden, är skyddad av UNESCO och tar emot flera hundra tusen pilgrimer om året. Men öns historia är inte begränsad till kristendomen, enligt vissa arkeologiska fynd är det uppenbart att platsen var helig för de gamla hedningarna.
Utsikt över Kizhi kyrkogård
Platsmysterier:
- Förvandlingens kyrka, uppförd 1714 av en okänd mästare med spik. Mystikerna hävdar att denna plats brukade vara det äldsta hedniska templet.
- Kizhi kyrkogårdär känd igen för obekräftade, men ihärdiga rykten om UFO:n och rum-tidsförvrängningar på platsen för Old Believer-kyrkogården.
- Kyrkan av Lazarus uppståndelse- enligt legenden byggdes den av munken Lazar av Murom i början av XIV-talet. Folk trodde att kyrkan var "mirakulös", innan revolutionen drogs ett antal pilgrimer hit. Men under bolsjevikernas tid härjades byggnaden och övergavs, restaureringen påbörjades först 1954. Nu är kyrkan en del av utställningen "Russian Zaonezhie".
Kyrkan av Lazarus uppståndelse
Med ett ord, esoteriker av alla slag anser att ön är en plats för intensiv geoaktiv strålning, enkelt uttryckt - en plats för den mäktiga makten, där de övre världarna av andar, människor och demonernas värld flätas samman.
Måsar attackerade mig på Kizhi, när jag var på jakt efter ett vackert skott, i mitten av vilket det fanns ett bo.
Men fåglarna trodde nog att boet låg på mitt huvud.
Så här tar du dig till ön Kizhi:
- Om du har tid, men du inte har pengar, då kan du ta en buss från Petrozavodsk till byn Velkaya Guba (ca 250 km längs motorvägen), därifrån är det bara 1 km till ön, vi hittar lokalbefolkningen och komma överens om en båt.
- Det snabbaste och mest bekväma sättet: vattenöverföring från Petrozovodsk, företaget "Russian North" bär dit på två sätt:
Dyrare, men väldigt kungligt på fartyget "Meridian", full minikryssning i 3,30 minuter enkel resa
# 3 Labyrinter - en spiral in i en annan värld
Ett annat mysterium är de spiralformade stensymbolerna, labyrinter med en diameter på upp till 30 meter.
Det finns bara en fråga: för vilket syfte satte de gamla människorna kullerstenar i sådana bisarra former?
Labyrint på Oleshin Island (Kuzovs skärgård, Vita havet).
Det finns två populära versioner:
Fiskemagi. Alla labyrinter ligger i fiskeområden och är kopplade till kusten och öarna. Kanske var det så fiskeplatserna var markerade? Eller är det ett globalt sjöfartsdiagram?
Kulten av de döda. Kanske symboliserar labyrinterna den svåra och slingrande övergången från liv till död? Eller är det en behållare för de dödas själar? En trasslig väg så att andarna inte kan återvända till de levandes värld. Men inte alla labyrinter åtföljs av begravningar ...
Vissa forskare menar att bilden av spiralen är en kod för kunskap som har gått i arv från generation till generation, från människor till människor, oavsett kulturella och religiösa skillnader.
Hur tar man sig till Karelens labyrinter?
Två labyrinter ligger på Kuzovs skärgård, Oleshin Island, Vita havet. Du kan ta dig till dem med vattentransport från Kem - 30 km. Förresten, förutom labyrinter, har skärgården många mystiska föremål.
Kuzovs skärgård
Det finns ingen regelbunden kommunikation med öarna i skärgården, de är obebodda, så du kan ta dig till Kuzov antingen med en utflykt eller en vilde, efter att ha kommit överens med transportörer från byn Rabocheozersk. Observera att Kuzova är ett särskilt skyddat naturområde och du kan bara slå läger på tre öar: tyska Kuzov, ryska Kuzov och Chernetsky.
Den tredje labyrinten ligger nära Krasnaya Luda-halvön i den norra delen av Chupinsky Bay. Men enligt dessa koordinater ger Google inte ut någonting, det är nödvändigt att rita en väg till arbetsbyn Keret, labyrinten - 20 km norrut.
# 4. Onega hällristningar - norra Kama-sutra
Petroglyfer (gamla grottmålningar) finns på många ställen: från kyliga Norge till brännheta Etiopien. I de flesta fall finns det ingen mystik i dem, forntida människor förmedlade information med ritningar: hur man jagar, bygger, samlar örter. Men allt är inte så enkelt med de karelska hällristningarna, de flesta av ritningarna är ännu inte lösta. Särskilt intressanta är de erotiska motiven i Onega-hällristningarna, skapade för cirka 6 och ett halvt tusen år sedan.
Petroglyph vid Cape Besov Nos.
Platsmysterier:
Vad är syftet med ritningarna? Det finns ingen informationsmängd som sådan, kanske en ledtråd till de bästa poserna eller de första illustrationerna för att tända din fantasi?
Varför porträtterades enskilda män med en enorm fallos, ett enormt ben och en enorm hand? Ett uttryck för överlägsenhet?
Varför på olika ställen alla kvinnor avbildas likadant: med upphöjda armar och hjulliknande ben. Processen att slå ut basalten varade i tusen år, var de överens? -Erotiska scener avbildas på 7 platser, varför just där? En sorts skylt "plats för .." på grund av den speciella energin?
Oavsett version måste vi komma överens med tanken att vi aldrig kommer att kunna reda ut några av hällristningarna. Även om det är väldigt underhållande att spekulera i detta ämne.
Kosmiska strålar
Det differentiella energispektrumet för kosmiska strålar har en kraftlagskaraktär (på en dubbel logaritmisk skala - en sned rät linje) (minimienergier - gul zon, solmodulering, medelenergier - blå zon, GCR, maximala energier - lila zon, extragalaktisk CRs)
Kosmiska strålar- elementarpartiklar och atomkärnor som rör sig med höga energier i yttre rymden.
Grundläggande information
Kosmisk strålnings fysik anses vara en del av högenergifysik och partikelfysik.
Kosmisk strålnings fysik studier:
- processer som leder till uppkomsten och accelerationen av kosmiska strålar;
- partiklar av kosmiska strålar, deras natur och egenskaper;
- fenomen orsakade av partiklar av kosmisk strålning i yttre rymden, jordens atmosfär och planeter.
Studiet av flöden av högenergiladdade och neutrala kosmiska partiklar som faller på gränsen till jordens atmosfär är det viktigaste experimentella problemet.
Klassificering efter ursprung av kosmiska strålar:
- utanför vår galax
- i galaxen
- i solen
- i det interplanetära rummet
Primär det är vanligt att kalla extragalaktiska och galaktiska strålar. Sekundär det är vanligt att kalla strömmarna av partiklar som passerar och förvandlas i jordens atmosfär.
Kosmisk strålning är en beståndsdel av naturlig strålning (bakgrundsstrålning) på jordens yta och i atmosfären.
Innan acceleratorteknologin utvecklades fungerade kosmisk strålning som den enda källan till elementära högenergipartiklar. Således hittades först en positron och en myon i kosmiska strålar.
Med antalet partiklar är kosmiska strålar 90 procent protoner, 7 procent heliumkärnor, cirka 1 procent är tyngre grundämnen och cirka 1 procent är elektroner. När man studerar kosmiska strålkällor utanför solsystemet detekteras proton-kärnkomponenten huvudsakligen av flödet av gammastrålar som den skapar av orbitala gamma-teleskop, och den elektroniska komponenten detekteras av synkrotronstrålningen som genereras av den, som faller på radion. räckvidd (särskilt metervågor - vid strålning i det interstellära mediets magnetfält), och i fallet med starka magnetfält i området för källan till kosmiska strålar - och till högre frekvensområden. Därför kan den elektroniska komponenten också upptäckas av terrestra astronomiska instrument.
Traditionellt delas partiklar som observeras i CR in i följande grupper: L, M, H, VH (lätt, medel, tung respektive supertung). Ett kännetecken för den primära kosmiska strålningens kemiska sammansättning är det onormalt höga (flera tusen gånger) förekomsten av L-gruppskärnor (litium, beryllium, bor) jämfört med sammansättningen av stjärnor och interstellär gas. Detta fenomen förklaras av det faktum att CR-partiklar, under påverkan av det galaktiska magnetfältet, slumpmässigt vandrar i rymden i cirka 7 miljoner år innan de når jorden. Under denna tid kan kärnorna i VH-gruppen interagera oelastiskt med protonerna i den interstellära gasen och delas upp i lättare fraktioner. Detta antagande bekräftas av det faktum att CR har en mycket hög grad av isotropi.
Den kosmiska strålens fysiks historia
För första gången erhölls en indikation på möjligheten av förekomsten av joniserande strålning av utomjordiskt ursprung i början av 1900-talet i experiment om studiet av gasers konduktivitet. Den upptäckta spontana elektriska strömmen i gasen kunde inte förklaras av jonisering som härrör från jordens naturliga radioaktivitet. Den observerade strålningen visade sig vara så genomträngande att en restström fortfarande observerades i joniseringskamrarna avskärmade av tjocka lager av bly. 1911-1912 genomfördes ett antal experiment med joniseringskammare i ballonger. Hess upptäckte att strålningen ökar med höjden, medan joniseringen orsakad av jordens radioaktivitet borde ha minskat med höjden. I Kolhursters experiment bevisades det att denna strålning riktas uppifrån och ner.
Åren 1921-1925 fann den amerikanske fysikern Millikan, som studerade absorptionen av kosmisk strålning i jordens atmosfär beroende på observationshöjden, att denna strålning i bly absorberas på samma sätt som gammastrålning från kärnor. Millikan var den första att kalla denna strålning kosmiska strålar. 1925 mätte de sovjetiska fysikerna L.A. Tuvim och L.V. Mysovsky absorptionen av kosmisk strålning i vatten: det visade sig att denna strålning absorberades tio gånger svagare än gammastrålningen från kärnor. Mysovsky och Tuvim fann också att strålningsintensiteten beror på barometertrycket - de upptäckte den "barometriska effekten". DV Skobeltsyns experiment med en Wilson-kammare placerad i ett konstant magnetfält gjorde det möjligt att "se", på grund av jonisering, spåren (spåren) av kosmiska partiklar. DV Skobeltsyn upptäckte regnskurar av kosmiska partiklar. Experiment med kosmiska strålar har gjort det möjligt att göra ett antal grundläggande upptäckter för mikrovärldens fysik.
Solens kosmiska strålar
Solens kosmiska strålar (SCR) är energiladdade partiklar - elektroner, protoner och kärnor - som injiceras av solen i det interplanetära rummet. SCR-energin sträcker sig från flera keV till flera GeV. I den nedre delen av detta område gränsar SCR till protonerna från höghastighetssolvindströmmar. SCR-partiklar uppstår på grund av solflammor.
Kosmiska strålar med ultrahög energi
Energin hos vissa partiklar överskrider Greisen-Zatsepin-Kuzmin-gränsen - den teoretiska energigränsen för kosmiska strålar är 6 · 10 19 eV. Flera dussin sådana partiklar registrerades av AGASA-observatoriet under loppet av ett år. (Engelsk) ryska ... Dessa observationer har ännu inte en tillräckligt underbyggd vetenskaplig förklaring.
Registrering av kosmiska strålar
Under lång tid efter upptäckten av kosmiska strålar skilde sig metoderna för att registrera dem inte från metoderna för att registrera partiklar i acceleratorer, oftast - gasurladdningsräknare eller kärnfotografiska emulsioner som lyfts in i stratosfären eller i yttre rymden. Men denna metod tillåter inte systematiska observationer av högenergipartiklar, eftersom de förekommer ganska sällan, och utrymmet där en sådan räknare kan utföra observationer är begränsat av dess storlek.
Moderna observatorier arbetar efter olika principer. När en högenergipartikel kommer in i atmosfären, ger den, som interagerar med luftatomer under de första 100 g/cm², upphov till en hel uppsjö av partiklar, främst pioner och myoner, som i sin tur ger upphov till andra partiklar, och så vidare . En kon av partiklar bildas som kallas för dusch. Sådana partiklar rör sig med en hastighet som överstiger ljusets hastighet i luften, på grund av vilken Cherenkov-glöden, inspelad av teleskop, uppstår. Denna teknik låter dig spåra områden på himlen över ett område på hundratals kvadratkilometer.
Betydelse för rymdresor
När ISS-astronauterna blundar, inte mer än en gång var tredje minut, ser de ljusblixtar, kanske är detta fenomen förknippat med effekten av högenergipartiklar som kommer in i näthinnan. Detta har dock inte bekräftats experimentellt, det är möjligt att denna effekt uteslutande har psykologiska grunder.
Långvarig exponering för rymdstrålning kan ha en mycket negativ effekt på människors hälsa. För ytterligare expansion av mänskligheten till andra planeter i solsystemet är det nödvändigt att utveckla tillförlitligt skydd mot sådana faror - forskare från Ryssland och USA letar redan efter sätt att lösa detta problem.
se även
Anteckningar (redigera)
Litteratur
- S.V. Murzin. Introduktion till de kosmiska strålarnas fysik. Moskva, Moskva: Atomizdat, 1979.
- Modell av yttre rymden - M .: Moscow State Universitys förlag, i 3 volymer.
- A. D. Filonenko Radioastronomisk metod för att mäta flöden av kosmiska partiklar med ultrahög energi (rus.) // UFN... - 2012 .-- T. 182 .-- S. 793-827.
Länkar
- Vetenskapligt och pedagogiskt öppet projekt för studiet av kosmiska strålar
| Interstellärt medium | ||
|---|---|---|
| Beståndsdelarna | Interstellär gas Interstellärt damm Interstellärt moln Kosmiska strålar· Ett magnetfält |  |
| Nebulosa | Diffus (ljus)nebulosa Mörknebulosa Emissionsnebulosa Reflektionsnebulosa Supernovarest Planetnebulosa Protoplanetarisk nebulosa | |
| Stjärnbildande regioner | Molekylärt moln Globul H II-region | |
| Circumstellära formationer | Accretion disk Protoplanetarisk disk Polära jetströmmar Herbig objekt - Haro | |
| Strålning | Stjärnvindsbakgrundsstrålning | |
Wikimedia Foundation. 2010.
Kosmiska strålar är strömmar av snabbt laddade partiklar - protoner, elektroner, kärnor av olika kemiska element, som flyger i olika riktningar i yttre rymden med en hastighet av mer än 100 000 km / s. När de kommer in i jordens atmosfär kolliderar partiklar av kosmiska strålar med kärnorna av kväve och syreatomer och förstör dem. Som ett resultat uppstår strömmar av nya elementarpartiklar. Sådana partiklar, födda i atmosfären, kallas sekundära kosmiska strålar. Sekundära kosmiska strålar registreras av speciella enheter - räknare av joniserande partiklar eller med hjälp av speciella kärnfotografiska emulsioner. Primära kosmiska strålar når praktiskt taget inte jorden, och endast en liten mängd av dem registreras högt uppe i bergen. Studier av dessa partiklar utförs huvudsakligen utanför jordens atmosfär med hjälp av modern rymdteknik.
Huvuddelen av kosmiska strålar som anländer till jorden har en energi på mer än eV (1 eV är lika med J). För jämförelse, låt oss påpeka att i det inre av solen, där materia värms upp till en temperatur av 15 000 000 K, överstiger medelenergin för plasmapartiklar endast något 103 eV, det vill säga den är många gånger mindre än den för kosmiska strålar.
Kosmiska strålar varje sekund penetrerar bokstavligen varje kvadratcentimeter av det interplanetära och interstellära rymden. Ett område med en yta på 1 m2 tar emot i genomsnitt cirka 10 000 partiklar per sekund. Dessa är huvudsakligen partiklar med relativt låg energi. Ju mer energi av kosmiska partiklar, desto mindre ofta förekommer de. Således faller partiklar med en mycket hög energi som överstiger eV på en yta av 1 m2 i genomsnitt en gång om året.
Partiklar med fantastiska energier i eV är extremt sällsynta. Var de kunde få så mycket energi är fortfarande okänt.
Mer än 90 % av de primära kosmiska strålarna av alla energier är protoner, cirka 7 % är partiklar (kärnor av heliumatomer), cirka 2 % är kärnor av atomer som är tyngre än helium och cirka 1 % är elektroner.
Till sin natur är kosmiska strålar uppdelade i solenergi och galaktisk.
Solens kosmiska strålar har en relativt låg energi och bildas huvudsakligen under solutbrott (se Solaktivitet). Accelerationen av partiklarna i dessa kosmiska strålar sker i solens kromosfär och korona. Strömmarna av kosmiska solstrålar efter särskilt starka solflammor kan utgöra en allvarlig strålningsrisk för astronauter.
Primära kosmiska strålar som kommer utifrån till solsystemet kallas galaktiska. De rör sig i det interstellära rymden längs ganska invecklade banor och ändrar ständigt sin flygriktning under påverkan av det magnetiska fältet som finns mellan stjärnorna i vår galax.
Ritning (se original)
Elektronerna som utgör de kosmiska strålarna bromsas gradvis in i magnetfältet och förlorar energi för strålningen från radiovågor. Sådan strålning kallas synkrotronstrålning. Det är inspelat med radioteleskop. Genom att observera det är det möjligt att identifiera områden med ökad koncentration av kosmiska strålar. Det visade sig att kosmiska strålar är koncentrerade främst i skivan i vår galax, flera tusen ljusår tjock (nära Vintergatans plan). Den totala energin för alla kosmiska strålar i detta lager mäts av en gigantisk figur - J.
Den huvudsakliga källan till kosmiska strålar i det interstellära rymden är tydligen supernovaexplosioner. Det är ingen slump att supernovarester har kraftfull synkrotronstrålning. De snabbt roterande magnetiserade neutronstjärnorna bidrar också. De är kapabla att ge stora energier till laddade partiklar. Aktiva galaktiska kärnor, såväl som radiogalaxer med karakteristiska utstötningar av materia, åtföljda av mycket kraftfull radioemission, kan vara mycket kraftfulla källor till kosmisk strålning.
Efter att ha fått hög energi vandrar partiklar av kosmisk strålning genom galaxen i olika riktningar i tiotals miljoner år innan de förlorar sin energi i kollisioner med atomer av förtärnad interstellär gas.
Studiet av kosmisk strålning är ett av astrofysikens mest fascinerande områden. Observationer av kosmiska strålar (direkt registrering av dem, analys av synkrotronstrålning eller effekterna av deras interaktion med omgivningen) gör det möjligt att bättre förstå mekanismerna för energifrisättning under olika kosmiska processer, för att klargöra de fysiska egenskaperna hos det interstellära mediet under den ständiga inverkan av kosmiska strålar. Observationer är också viktiga för att studera fysiken hos de elementarpartiklar som uppstår i samspelet mellan kosmiska strålar och materia. Forskning utförd med rymdfarkoster, inklusive de som lanserades på 60-talet, gav ett betydande bidrag till denna gren av fysiken. i Sovjetunionen fyra tunga satelliter "Proton".
ris. Kosmiska strålar
Kosmiska strålar är en ström av laddade partiklar som rör sig i galaxen med monstruösa hastigheter. Dessa är huvudsakligen kärnor av vanliga kemiska grundämnen, som uppenbarligen uppstår som ett resultat av supernovaexplosioner, vars rörelse längs galaktiska rutter regleras av svaga magnetfält som genomsyrar vår galax. Kosmiska strålar är en integrerad del av det interstellära mediet, och de innehåller en betydande del av dess totala energi. När vi spårar de kosmiska strålarnas banor och registrerar dem med hjälp av speciella fotografiska emulsioner med tjockfilm, registrerar vi faktiskt fångsten av en partikel som har kommit ner till oss från det interstellära rymden. Idag är kosmisk strålning de enda kända partiklarna utanför solsystemet som vi kan ha direktkontakt med. Bara av denna anledning förtjänar de noggrann forskning.
Upptäckten av kosmiska strålar
Kosmiska strålar som lyckades nå jorden, efter att ha passerat genom atmosfärens tjocklek, exponerades för jordens magnetfält och möjliga interplanetära fält. De upplevde också verkan av solvinden, en ström av partiklar som kastades ut i rymden av solatmosfären. Kosmiska strålar registrerades först för cirka 60 år sedan på grund av de joniseringseffekter de orsakar i joniseringskammare. Information om i vilka riktningar kosmiska strålar anländer kan erhållas genom att spåra effekten av en enstaka laddad partikel på en kedja av lämpligt installerade joniseringskammare. Forskare har funnit att jordens atmosfär starkt påverkar alla partiklar, utom de som har den högsta energin, och att på jorden flöden av sekundära kosmiska strålar - "luftduschar" - som härrör från interaktionen mellan högenergiska kosmiska partiklar med atomer i övre atmosfären registreras.
foto: markbaserat gammaobservatorium VERITAS för registrering av kosmisk strålning
Omfattande vetenskaplig forskning har gjort det möjligt att studera egenskaperna hos laddade partiklar som utgör kosmiska strålar. Deras vanligaste komponenter var lätta att identifiera: kärnorna av väteatomer, protoner och kärnorna av heliumatomer, alfapartiklar, bestående av två protoner och två neutroner. Men det blev snart klart att det också fanns kärnor av tyngre grundämnen, i synnerhet kärnor av järnatomer med atomnummer Z = 26. För inte så länge sedan, med hjälp av moderna metoder för "manifestation av spår", var det möjligt att spåra vägarna av partiklar i meteoriter, vilket gjorde det möjligt att upptäcka element i kosmiska strålar tyngre än järn. Den tyngsta kärnan som för närvarande hittas är kärnan med atomnumret Z = 106, det vill säga transurankärnan.
Påverkan av jordens magnetfält på laddade partiklar från rymden
Jordens magnetfält påverkar de kosmiska strålpartiklarna i en sådan utsträckning att det blir mycket svårt att spåra den ursprungliga riktningen tills alla partiklar, utom de med de högsta energierna, kommer in i jordens magnetosfär. Dessutom skapar samspelet mellan kosmiska strålarpartiklar och gaser från den övre atmosfären sekundära effekter i form av joniserade partikelduschar. Jordens magnetfält och dess atmosfär är en pålitlig sköld som skyddar oss från kosmiska strålar! Konstgjorda satelliter är till stor hjälp för att studera kosmiska strålar innan de invaderar jordens atmosfär och innan de utsätts för jordens magnetfält. En oerhört viktig uppgift för framtiden är att forska om rymdfarkoster utanför det inre solsystemet.
Den kosmiska strålningens natur
Forskare har funnit att de flesta av de kosmiska strålarna, och med de lägsta energierna, är av solursprung, men det huvudsakliga bidraget görs av kosmiska strålar som kommer från och har höga energier. Det är möjligt att några av de kosmiska strålarna är budbärare från andra galaxer. Man tror nu att supernovaexplosioner är den mest sannolika källan till kosmiska strålar i galaxen.
foto: Supernovaexplosion - en källa till galaktisk strålning
Som vi noterade är huvudkomponenterna i kosmiska strålar protoner och alfapartiklar. De följs av grundämnen med atomnummer Z = 30 och mer, speciellt järngruppen. Det är också intressant att elektroner också finns bland partiklarna av kosmisk strålning. Det är inte lätt att skilja de sanna kosmiska elektronerna från de elektroner som genereras i solvinden och som ett resultat av sekundära effekter i jordens atmosfär. Observationer från artificiella satelliter under perioder med minimal solaktivitet ger de bästa uppgifterna om fria elektroner i interstellärt och interplanetärt rymd. Resultaten av studien av kosmiska strålar tillät oss att lära oss många nya och intressanta saker om den relativa fördelningen av kemiska element och deras överflöd i det interstellära rymden.
Supernovahypotes
De senaste åren har experter på kosmisk strålning tvistat mycket om huruvida kosmisk strålning har sitt ursprung i vår galax eller utanför. I allmänhet verkar förespråkare för det galaktiska ursprunget för kosmiska strålar få övertaget. Den största uppmärksamheten väcktes av hypotesen som lades fram av de sovjetiska forskarna V.L. Ginzburg, V.N. Syrovatsky och stöddes av I.S.Shklovsky, enligt vilken kosmiska strålar uppstår i supernovaexplosioner i vår galax. I det sker 2-3 supernovaexplosioner per århundrade. Energin som frigörs från varje sådan explosion är kolossal, och det faktum att kända supernovarester, som krabbnebulosan, är källor för synkrotronradioemission indikerar närvaron av storskaliga magnetfält runt dem. Atomkärnor som skjuts ut i rymden som biprodukter av supernovaexplosioner accelereras av dessa magnetfält, vilket gör det möjligt att förstå den höga energin hos kosmiska strålpartiklar.
Det råder ingen tvekan om att kosmiska strålar i stora mängder inte kan komma till oss från avlägsna galaxer som ligger på avstånd av flera miljarder parsecs. Supernovahypotesen ger ett konstant inflöde av partiklar med ungefär den energi som krävs. Det är därför det verkar ganska rimligt att leta efter källan till kosmiska strålar i de mest storslagna fenomen som förekommer i vår galax - supernovaexplosioner.
Collegiate YouTube
1 / 5
✪ Kosmiska strålar: vad är de?
✪ NASA: Exploring SPACE RAYS
✪ Kosmiska strålar av ultrahöga energier - Sergei Troitsky
✪ RYMDSTRÅLARS HEMLIGHET
✪ Bra i det lilla. Experiment med kosmisk strålning
undertexter
Grundläggande information
Kosmisk strålnings fysik anses vara en del av högenergifysik och partikelfysik.
Kosmisk strålnings fysik studier:
- processer som leder till uppkomsten och accelerationen av kosmiska strålar;
- partiklar av kosmiska strålar, deras natur och egenskaper;
- fenomen orsakade av partiklar av kosmisk strålning i yttre rymden, jordens atmosfär och planeter.
Studiet av flöden av högenergiladdade och neutrala kosmiska partiklar som faller på gränsen till jordens atmosfär är det viktigaste experimentella problemet.
Klassificering efter ursprung av kosmiska strålar:
- utanför vår galax
- i galaxen
- i solen
- i det interplanetära rummet
Primär det är vanligt att kalla extragalaktiska och galaktiska strålar. Sekundär det är vanligt att kalla strömmarna av partiklar som passerar och förvandlas i jordens atmosfär.
Kosmisk strålning är en beståndsdel av naturlig strålning (bakgrundsstrålning) på jordens yta och i atmosfären.
Innan acceleratorteknologin utvecklades fungerade kosmisk strålning som den enda källan till elementära högenergipartiklar. Således hittades först en positron och en myon i kosmiska strålar.
Energispektrumet för kosmiska strålar består av 43% av energin hos protoner, ytterligare 23% av energin hos helium (alfapartiklar) och 34% av energin som bärs av resten av partiklarna.
När det gäller antalet partiklar består kosmisk strålning av 92 % av protoner, 6 % av heliumkärnor, cirka 1 % av tyngre grundämnen och cirka 1 % av elektroner. När man studerar kosmiska strålkällor utanför solsystemet detekteras proton-kärnkomponenten huvudsakligen av flödet av gammastrålar som den skapar av orbitala gamma-teleskop, och den elektroniska komponenten detekteras av synkrotronstrålningen som genereras av den, som faller på radion. räckvidd (särskilt metervågor - vid strålning i det interstellära mediets magnetfält), och i fallet med starka magnetfält i området för källan till kosmiska strålar - och till högre frekvensområden. Därför kan den elektroniska komponenten också upptäckas av terrestra astronomiska instrument.
Traditionellt delas partiklar som observerats i CRs in i följande grupper: p (Z = 1), α (Z = 2), L (Z = 3 - 5), M (Z = 6 - 9), H (Z ⩾ 10), VH (Z ⩾ 20) (\ displaystil p ( Z = 1), \ alfa (Z = 2), L (Z = 3-5), M (Z = 6-9), H (Z \ geqslant 10), VH (Z \ geqslant 20))(respektive protoner, alfapartiklar, lätta, medium, tunga och supertunga). Ett kännetecken för den primära kosmiska strålningens kemiska sammansättning är det onormalt höga (flera tusen gånger) förekomsten av L-gruppskärnor (litium, beryllium, bor) jämfört med sammansättningen av stjärnor och interstellär gas. Detta fenomen förklaras av det faktum att mekanismen för generering av kosmiska partiklar främst accelererar tunga kärnor, som, när de interagerar med protoner i det interstellära mediet, sönderfaller till lättare kärnor. Detta antagande bekräftas av det faktum att CR har en mycket hög grad av isotropi.
Den kosmiska strålens fysiks historia
För första gången erhölls en indikation på möjligheten av förekomsten av joniserande strålning av utomjordiskt ursprung i början av 1900-talet i experiment om studiet av gasers konduktivitet. Den upptäckta spontana elektriska strömmen i gasen kunde inte förklaras av jonisering som härrör från jordens naturliga radioaktivitet. Den observerade strålningen visade sig vara så genomträngande att en restström fortfarande observerades i joniseringskamrarna avskärmade av tjocka lager av bly. 1911-1912 genomfördes ett antal experiment med joniseringskammare i ballonger. Hess upptäckte att strålningen ökar med höjden, medan joniseringen orsakad av jordens radioaktivitet borde ha minskat med höjden. I Kolhursters experiment bevisades det att denna strålning riktas uppifrån och ner.
Åren 1921-1925 fann den amerikanske fysikern Millikan, som studerade absorptionen av kosmisk strålning i jordens atmosfär beroende på observationshöjden, att denna strålning i bly absorberas på samma sätt som gammastrålning från kärnor. Millikan var den första att kalla denna strålning kosmiska strålar. 1925 mätte de sovjetiska fysikerna L.A. Tuvim och L.V. Mysovsky absorptionen av kosmisk strålning i vatten: det visade sig att denna strålning absorberades tio gånger svagare än gammastrålningen från kärnor. Mysovsky och Tuvim fann också att strålningsintensiteten beror på barometertrycket - de upptäckte den "barometriska effekten". DV Skobeltsyns experiment med en Wilson-kammare placerad i ett konstant magnetfält gjorde det möjligt att "se", på grund av jonisering, spåren (spåren) av kosmiska partiklar. DV Skobeltsyn upptäckte regnskurar av kosmiska partiklar. Experiment med kosmiska strålar har gjort det möjligt att göra ett antal grundläggande upptäckter för mikrovärldens fysik.
Solens kosmiska strålar
Solens kosmiska strålar (SCR) är energiladdade partiklar - elektroner, protoner och kärnor - som injiceras av solen i det interplanetära rummet. SCR-energin sträcker sig från flera keV till flera GeV. I den nedre delen av detta område gränsar SCR till protonerna från höghastighetssolvindströmmar. SCR-partiklar uppstår på grund av solflammor.
Kosmiska strålar med ultrahög energi
Energin hos vissa partiklar överskrider GZK-gränsen (Greisen - Zatsepin - Kuzmin) - den teoretiska energigränsen för kosmiska strålar är 5⋅10 19 eV, orsakad av deras interaktion med relikstrålningsfotoner. Flera dussin sådana partiklar registrerades av AGASA-observatoriet under loppet av ett år. (Engelsk) ryska... Dessa observationer har ännu inte en tillräckligt underbyggd vetenskaplig förklaring.
Registrering av kosmiska strålar
Under lång tid efter upptäckten av kosmiska strålar skilde sig metoderna för att registrera dem inte från metoderna för att registrera partiklar i acceleratorer, oftast - gasurladdningsräknare eller kärnfotografiska emulsioner som lyfts in i stratosfären eller i yttre rymden. Men denna metod tillåter inte systematiska observationer av högenergipartiklar, eftersom de förekommer ganska sällan, och utrymmet där en sådan räknare kan utföra observationer är begränsat av dess storlek.
Moderna observatorier arbetar efter olika principer. När en högenergipartikel kommer in i atmosfären, ger den, i samverkan med luftatomer under de första 100 g/cm², upphov till en hel uppsjö av partiklar, främst pioner och myoner, som i sin tur ger upphov till andra partiklar, och så vidare. En kon av partiklar bildas, som kallas dusch. Sådana partiklar rör sig med en hastighet som överstiger ljusets hastighet i luften, på grund av vilken Cherenkov-glöden, inspelad av teleskop, uppstår. Denna teknik låter dig spåra områden på himlen över ett område på hundratals kvadratkilometer.
Betydelse för rymdresor
När ISS-astronauterna blundar, inte mer än en gång var tredje minut, ser de ljusblixtar, kanske är detta fenomen förknippat med effekten av högenergipartiklar som kommer in i näthinnan. Detta har dock inte bekräftats experimentellt, det är möjligt att denna effekt uteslutande har psykologiska grunder.
