Все мы слышали о космическом излучениии космических лучах, приходящих на Землю от Солнца, далеких туманностей, других звезд и галактик.
Часто говорится, что космические лучи губительны для всего живого и если бы наша планета не обладала атмосферой и магнитосферой, задерживающей космическое излучение, то и жизнь на ней вряд ли бы зародилась. В связи с этими утверждениями мы приобрели уверенность, что космическое излучение и космические лучи полностью задерживаются атмосферой на большой высоте, а на поверхности Земли их уже нет. На самом деле все немного не так.
Для начала необходимо разделить два близких понятия: космическое излучение и космические лучи.
Под излучением понимают все приходящие из космического пространства электромагнитные волны — свет, радиоволны всех частот, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. А космические лучи — это поток частиц, среди которых больше всего (91 %) протонов, присутствуют ядра гелия (альфа-частицы, около 6,6 %), электроны (1,5 %), а также ядра тяжелых элементов (литий, бор, бериллий и другие, их менее 1 % от всего потока лучей).
Все пространство Солнечной системы буквально принизано мощным космическим излучением и высокоэнергетическими космическими лучами; их источник — Солнце, соседние звезды и туманности в близких и далеких галактиках. Излучение приходит к нам отовсюду, однако поверхности нашей планеты достигают лишь частицы с огромными энергиями (с такими, которые знаменитому Большому адронному коллайдеру и не снились!), а также излучение определенного спектра. Так что всю мощь излучения космоса можно измерить и понять лишь за пределами земной атмосферы.
Но это все — так называемое первичное космическое излучение, оно способно проникать в атмосферу до высоты около 20 км над уровнем моря. А дальше в игру вступает вторичное космическое излучение, рожденное приходящими из космоса частицами в результате взаимодействия с молекулами атмосферы. И именно здесь начинается самое интересное.
На высоте 20 км происходят сложные ядерные реакции, вследствие которых рождаются почти все известные науке элементарные частицы, как раз и составляющие вторичное космическое излучение. Однако далеко не весь поток образовавшихся лучей достигает земной поверхности из-за поглощения атмосферой и малого времени жизни некоторых частиц. В частности, мы можем регистрировать кванты определенных энергий, электроны и позитроны, а также два вида особых элементарных частиц — мюонов. Конечно, Земли достигают и другие частицы, однако их количество очень мало — основу вторичного космического излучения составляют именно мюоны и электромагнитные волны определенного спектра.
Нетрудно догадаться, что интенсивность первичного космического излучения должна быть выше интенсивности вторичного излучения. Так и есть — на высотах в 50-60 и более километров над Землей космическое излучение в 100 раз интенсивнее, чем на самой поверхности. При этом полярные области планеты подвергаются воздействию лучей в 1,5 раза больше, чем экваториальные. Все дело в том, что магнитное поле Земли «загоняет» лучи Солнца и других галактик к полярным областям околоземного космического пространства, откуда они и «обстреливают» поверхность нашей планеты. Так что земная атмосфера и магнитосфера составляют надежный щит, предохраняющий нас и все живое от смертельных доз излучения.
Необходимо сказать о том, что открытие в 1912 году австрийским ученым Виктором Гессом вторичного космического излучения стало основой, на которой в 20-30-х годах прошлого века была построена современная физика элементарных частиц.
Да и сейчас космические лучи представляют интерес для науки — ведь в них встречаются частицы с огромными энергиями, пока недостижимыми для человека.
Невидимые космические лучи пронизывают все окружающие предметы, а также наши тела вне зависимости от того, что мы делаем и где находимся. Данное излучение сопровождает нас на протяжении всей жизни, хотя мы этого и не можем заметить. Так что утверждение о невозможности регистрации излучения из космоса на поверхности Земли не отражает действительности.
