Касмічныя прамяні: Розніца паміж версіямі

[недагледжаная версія]

Змесціва выдалена Змесціва дададзена

Лінейны

Версія ад 22:10, 18 снежня 2013

Касмічныя прамяні — зараджаныя часціцы высокіх энергій з касмічнай прасторы. Амаль 90% ад агульнай колькасці часціц складаюць пратоны, 9% - ядры гелію (альфа-часціцы) і каля 1% - электроны (бэта-мінус часціцы). Слова «прамяні» у назве з'явы не варта ўспрымаць літаральна, паколькі часціцы трапляюць у атмасферу Зямлі асобна, а не ў выглядзе накіраванага пучка часціц або прамяня. Назва паходзіць ад часу адкрыцця з'явы і ёсць больш данінай гісторыі, чым апісаннем сутнасці з'явы.

Наяўнасць часціц з рознымі энергіямі адлюстроўвае разнастайнасць крыніц гэтых часціц. Паходжанне часціц вар'іруецца ад энергетычных працэсаў у нетрах Сонца да яшчэ досыць не высветленых механізмаў у самых аддаленых кутках бачнага Сусвету. Касмічныя прамяні могуць дасягаць энергій вышэй 10²⁰ эВ, што значна перавышае магчымасці цяперашніх зямных паскаральнікаў часціц, у якіх можна надаць часціцы кінетычную энергію толькі парадку 10¹²-10¹³ эВ (гл. Касмічныя прамяні звышвысокіх энергій для апісання рэгістрацыі часціцы з энергіяй каля 50 Дж, што эквівалентна тэнісным мячы разагнаным да хуткасці 42 м/с). Плануецца даследаваць часціцы нават з вялікімі энергіямі.

Склад

Можна вылучыць дзве вялікія катэгорыі касмічных промняў: першасныя і другасныя. Касмічныя прамяні ад пазасонечных астрафізічнай крыніц з'яўляюцца першаснымі касмічнымі прамянямі і могуць узаемадзейнічаць з матэрыяй міжзоркавга асяроддзя і ўтвараць другасныя касмічныя прамяні. Сонца таксама вырабляе касмічныя промні малых энергій пераважна падчас сонечных выбліскаў. Дакладны склад першасных касмічных прамянёў, па-за атмасферай Зямлі, залежыць ад дыяпазону назіранага энергетычнага спектру. Увогуле, амаль 90% усіх касмічных промняў, якія паступаюць, складаюць пратоны, каля 9% ядраў гелія (альфа-часціцы) і каля 1% - электроны. Рэшту складаюць іншыя цяжкія ядры, якія з'яўляюцца прадуктамі зорных рэакцый ядзернага сінтэзу. Другасныя касмічныя промні складаюцца з лёгкіх ядраў, якія не з'яўляюцца прадуктамі жыццядзейнасці зрок, але з'яўляецца вынікам Вялікага Выбуху, гэта пераважна літый, берылій і бор. Гэтых лёгкіх ядраў значна большае ўтрыманне ў касмічных промнях (суадносіны прыкладна 1:100 часціц), чым у сонечнай атмасферы, дзе іх змест складае каля 10⁻⁷ ўтрымання ядраў гелія.

Гэтыя адрозненні ў змесце з'яўляюцца следствам працэсаў фармавання другасных касмічных промняў. Пры ўзаемадзеянні цяжкіх ядраў першасных касмічных промняў, напрыклад, ядраў вугляроду і кіслароду, з матэрыяй міжзоркавай асяроддзя, яны распадаюцца на больш лёгкія ядры (у так званым працэсе распаду касмічных прамянёў), літый, берылій і бор. Назіранні паказваюць, што энергетычныя спектры літыя, берылію і бору прыходзяць некалькі строме, чым спектры вугляроду і кіслароду, што ўказвае на тое, што распад ядраў з большай энергіяй здараецца радзей, верагодна з прычыны іх выхаду з-пад дзеяння галактычнага магнітнага поля. Распад уплывае таксама і на ўтрыманне Sc, Ti, V і Mn ў касмічных промнях, якія прадукуюцца сутыкненнямі ядраў жалеза і нікеля з матэрыяй міжзоркавага асяроддзя.

У мінулым лічылася, што касмічныя промні захоўваюць свой паток сталым. Нядаўнія ж даследаванні далі доказы 1,5-2 тысячагадовых зменаў у патоку касмічных прамянёў на працягу апошніх сарака тысяч гадоў.

Касмічныя прамяні на зямной паверхні

Касмічныя прамяні адхіляюцца ў магнітным полі Зямлі. Іх інтэнсіўнасць залежыць ад шыраты. Асабліва гэты эфект выяўляецца ў экватарыяльных абласцях, дзе магнітнае поле перашкаджае пранікненню касмічных промняў значна мацней, чым каляпалюсоў. Акрамя таго, пазітыўна зараджаныя часціцы адхіляюцца на ўсход, а негатыўна зараджаныя часціцы адхіляюцца на захад.

Інтэнсіўнасць касмічных промняў узмацняецца з вышынёй, дасягаючы максімуму прыкладна на вышыні 20-25 км. За межамі зямной атмасферы існуюць вобласці з падвышанай інтэнсіўнасцю касмічных промняў, называюцца радыяцыйнымі паясамі Ван Алена.

Гісторыя

Існаванне касмічных прамянёў даказаў у 1912 Віктар Франц Гес, падняўшы тры электрометры на паветраным шары на вышыню 5300 м. Чатырохразовае павелічэнне хуткасці разрадкі электрометра паказала крыніцу выпраменьвання. Паколькі вопыт праводзіўся падчас зацьмення Сонца, яно не магло быць крыніцай выпраменьвання, такім чынам Гес зрабіў выснову пра існаванне ў космасе промняў, якія маюць вялікую іанізацыйную здольнасць. За гэтыя даследаванні Віктар Гес атрымаў у 1936 Нобелеўскую прэмію па фізіцы.

Гл. таксама

Эфект Форбуша

@@ Радок 1: / Радок 1: @@
-'''Касмічныя прамяні''' — [[зараджаныя часціцы]] высокіх [[Энергія|энергій]] з [[Касмічная прастора|касмічнай прасторы]]. Амаль 90% ад агульнай колькасці часціц складаюць [[пратон]]ы, 9% - ядра гелія ([[альфа-часціца|альфа-часціцы]]) і каля 1% - [[электрон]]ы (бэта-мінус часціцы). Слова «прамяні» у назве з'явы не варта ўспрымаць літаральна, паколькі часціцы трапляюць у [[Атмасфера Зямлі|атмасферу Зямлі]] асобна, а не ў выглядзе накіраванага пучка часціц або [[прамень|прамяня]]. Назва паходзіць ад часу адкрыцця з'явы і ёсць больш данінай гісторыі, чым апісаннем сутнасці з'явы.
+'''Касмічныя прамяні''' — [[зараджаныя часціцы]] высокіх [[Энергія|энергій]] з [[Касмічная прастора|касмічнай прасторы]]. Амаль 90% ад агульнай колькасці часціц складаюць [[пратон]]ы, 9% - ядры гелію ([[альфа-часціца|альфа-часціцы]]) і каля 1% - [[электрон]]ы (бэта-мінус часціцы). Слова «прамяні» у назве з'явы не варта ўспрымаць літаральна, паколькі часціцы трапляюць у [[Атмасфера Зямлі|атмасферу Зямлі]] асобна, а не ў выглядзе накіраванага пучка часціц або [[прамень|прамяня]]. Назва паходзіць ад часу адкрыцця з'явы і ёсць больш данінай гісторыі, чым апісаннем сутнасці з'явы.
 Наяўнасць часціц з рознымі энергіямі адлюстроўвае разнастайнасць крыніц гэтых часціц. Паходжанне часціц вар'іруецца ад энергетычных працэсаў у нетрах Сонца да яшчэ досыць не высветленых механізмаў у самых аддаленых кутках бачнага [[Сусвет]]у. Касмічныя прамяні могуць дасягаць энергій вышэй 10<sup>20</sup> [[эВ]], што значна перавышае магчымасці цяперашніх зямных паскаральнікаў часціц, у якіх можна надаць часціцы кінетычную энергію толькі парадку 10<sup>12</sup>-10<sup>13</sup> эВ (гл. Касмічныя прамяні звышвысокіх энергій для апісання рэгістрацыі часціцы з энергіяй каля 50 [[Джоўль, адзінка вымярэння|Дж]], што эквівалентна [[тэнісны мяч|тэнісным мячы]] разагнаным да хуткасці 42 м/с). Плануецца даследаваць часціцы нават з вялікімі энергіямі.
@@ Радок 6: / Радок 6: @@
 [[Выява:Cosmic ray flux versus particle energy.svg|360px|thumb|Энергетычны спектр касмічных прамянёў]]
-Можна вылучыць дзве вялікія катэгорыі касмічных прамянёў: першасныя і другасныя. Касмічныя прамяні ад пазасонечных астрафізічнай крыніц з'яўляюцца першаснымі касмічнымі прамянямі і могуць узаемадзейнічаць з матэрыяй міжзоркавай асяроддзя і ўтвараць другасныя касмічныя прамяні. [[Сонца]] таксама вырабляе касмічныя прамяні нізкіх энергій пераважна падчас сонечных выбліскаў. Дакладны склад першасных касмічных прамянёў, па-за атмасферы Зямлі, залежыць ад дыяпазону назіранага энергетычнага спектру. Увогуле, амаль 90% усіх касмічных прамянёў, якія паступаюць, складаюць пратоны, каля 9% ядра гелія (альфа-часціцы) і каля 1% - электроны. Рэшту складаюць іншыя цяжкія [[Ядро атама|ядра]], якія з'яўляюцца прадуктамі зорных рэакцый ядзернага сінтэзу. Другасныя касмічныя прамяні складаюцца з лёгкіх ядраў, якія не з'яўляюцца прадуктамі жыццядзейнасці зрок, але з'яўляецца вынікам Вялікага Выбуху, гэта пераважна літый, берылій і бор. Гэтых лёгкіх ядраў значна большае ўтрыманне ў касмічных промнях (суадносіны прыкладна 1:100 часціц), чым у сонечнай атмасферы, дзе іх змест складае каля 10<sup>−7</sup> ўтрымання ядраў [[Гелій|гелія]].
+Можна вылучыць дзве вялікія катэгорыі касмічных промняў: першасныя і другасныя. Касмічныя прамяні ад пазасонечных астрафізічнай крыніц з'яўляюцца першаснымі касмічнымі прамянямі і могуць узаемадзейнічаць з матэрыяй міжзоркавга асяроддзя і ўтвараць другасныя касмічныя прамяні. [[Сонца]] таксама вырабляе касмічныя промні малых энергій пераважна падчас сонечных выбліскаў. Дакладны склад першасных касмічных прамянёў, па-за атмасферай Зямлі, залежыць ад дыяпазону назіранага энергетычнага спектру. Увогуле, амаль 90% усіх касмічных промняў, якія паступаюць, складаюць пратоны, каля 9% ядраў гелія (альфа-часціцы) і каля 1% - электроны. Рэшту складаюць іншыя цяжкія [[Ядро атама|ядры]], якія з'яўляюцца прадуктамі зорных рэакцый ядзернага сінтэзу. Другасныя касмічныя промні складаюцца з лёгкіх ядраў, якія не з'яўляюцца прадуктамі жыццядзейнасці зрок, але з'яўляецца вынікам Вялікага Выбуху, гэта пераважна літый, берылій і бор. Гэтых лёгкіх ядраў значна большае ўтрыманне ў касмічных промнях (суадносіны прыкладна 1:100 часціц), чым у сонечнай атмасферы, дзе іх змест складае каля 10<sup>−7</sup> ўтрымання ядраў [[Гелій|гелія]].
-Гэтыя адрозненні ў змесце з'яўляецца следствам працэсаў фарміравання другасных касмічных прамянёў. Пры ўзаемадзеянні цяжкіх ядраў першасных касмічных прамянёў, напрыклад, ядраў вугляроду і кіслароду, з матэрыяй міжзоркавай асяроддзя, яны распадаюцца на больш лёгкія ядра (у так званым працэсе распаду касмічных прамянёў), літый, берылій і бор. Назіранне паказваюць, што энергетычныя спектры літыя, берылію і бору прыходзяць некалькі строме, чым спектры вугляроду і кіслароду, што паказвае на тое, што распад ядраў з большай энергіяй здараецца радзей, верагодна з прычыны іх выхаду з-пад дзеяння галактычнага магнітнага поля. Распад уплывае таксама і на ўтрыманне [[Скандый|Sc]], [[Тытан, хімічны элемент|Ti]], [[Ванадый|V]] і [[Марганец|Mn]] ў касмічных промнях, продуціруемых сутыкненнямі ядраў жалеза і нікеля з матэрыяй міжзоркавай асяроддзя.
+Гэтыя адрозненні ў змесце з'яўляюцца следствам працэсаў фармавання другасных касмічных промняў. Пры ўзаемадзеянні цяжкіх ядраў першасных касмічных промняў, напрыклад, ядраў вугляроду і кіслароду, з матэрыяй міжзоркавай асяроддзя, яны распадаюцца на больш лёгкія ядры (у так званым працэсе распаду касмічных прамянёў), літый, берылій і бор. Назіранні паказваюць, што энергетычныя спектры літыя, берылію і бору прыходзяць некалькі строме, чым спектры вугляроду і кіслароду, што ўказвае на тое, што распад ядраў з большай энергіяй здараецца радзей, верагодна з прычыны іх выхаду з-пад дзеяння галактычнага магнітнага поля. Распад уплывае таксама і на ўтрыманне [[Скандый|Sc]], [[Тытан, хімічны элемент|Ti]], [[Ванадый|V]] і [[Марганец|Mn]] ў касмічных промнях, якія прадукуюцца сутыкненнямі ядраў жалеза і нікеля з матэрыяй міжзоркавага асяроддзя.
-У мінулым лічылася, што касмічныя прамяні захоўваюць свой струмень сталым. Нядаўнія ж даследаванні далі доказы 1,5-2 тысячагадовых змяненняў у патоку касмічных прамянёў на працягу апошніх сарака тысяч гадоў.
+У мінулым лічылася, што касмічныя промні захоўваюць свой паток сталым. Нядаўнія ж даследаванні далі доказы 1,5-2 тысячагадовых зменаў у патоку касмічных прамянёў на працягу апошніх сарака тысяч гадоў.
 == Касмічныя прамяні на зямной паверхні ==
-Касмічныя прамяні адхіляюцца ў [[Магнітнае поле|магнітным полі]] [[Зямля|Зямлі]]. Іх інтэнсіўнасць залежыць ад [[Шырата|шыраты]]. Асабліва гэты эфект выяўляецца ў экватарыяльных абласцях, дзе магнітнае поле перашкаджае пранікненню касмічных прамянёў значна больш, чым у [[полюс|палюсоў]]. Акрамя таго, дадатна зараджаныя часціцы адхіляюцца на ўсход, а негатыўна зараджаныя часціцы адхіляюцца на захад.
+Касмічныя прамяні адхіляюцца ў [[Магнітнае поле|магнітным полі]] [[Зямля|Зямлі]]. Іх інтэнсіўнасць залежыць ад [[Шырата|шыраты]]. Асабліва гэты эфект выяўляецца ў экватарыяльных абласцях, дзе магнітнае поле перашкаджае пранікненню касмічных промняў значна мацней, чым каля[[полюс|палюсоў]]. Акрамя таго, пазітыўна зараджаныя часціцы адхіляюцца на ўсход, а негатыўна зараджаныя часціцы адхіляюцца на захад.
-Інтэнсіўнасць касмічных прамянёў узрастае з павелічэннем вышыні, дасягаючы максімуму прыкладна на вышыні 20-25 км. За межамі зямной атмасферы існуюць вобласці з падвышанай інтэнсіўнасцю касмічных прамянёў, называюцца радыяцыйнымі паясамі Ван Алена.
+Інтэнсіўнасць касмічных промняў узмацняецца з вышынёй, дасягаючы максімуму прыкладна на вышыні 20-25 км. За межамі зямной атмасферы існуюць вобласці з падвышанай інтэнсіўнасцю касмічных промняў, называюцца радыяцыйнымі паясамі Ван Алена.
 == Гісторыя ==
-Існаванне касмічных прамянёў даказаў у 1912 [[Віктар Франц Гес]], падняўшы тры электраметра на паветраным шары на вышыню 5300 м. Чатырохразовае павелічэнне хуткасці разрадкі электраметра паказала крыніцу выпраменьвання. Паколькі вопыт праводзіўся падчас [[зацьменне Сонца|зацьмення Сонца]], яно не магло быць крыніцай выпраменьвання, а, такім чынам, Гес зрабіў выснову пра існаванне ў космасе прамянёў, якія маюць вялікую іанізацыйную здольнасць. За гэтыя даследаванні Віктар Гес атрымаў у 1936 Нобелеўскую прэмію па [[Фізіка|фізіцы]].
+Існаванне касмічных прамянёў даказаў у 1912 [[Віктар Франц Гес]], падняўшы тры электрометры на паветраным шары на вышыню 5300 м. Чатырохразовае павелічэнне хуткасці разрадкі электрометра паказала крыніцу выпраменьвання. Паколькі вопыт праводзіўся падчас [[зацьменне Сонца|зацьмення Сонца]], яно не магло быць крыніцай выпраменьвання, такім чынам Гес зрабіў выснову пра існаванне ў космасе промняў, якія маюць вялікую іанізацыйную здольнасць. За гэтыя даследаванні Віктар Гес атрымаў у 1936 Нобелеўскую прэмію па [[Фізіка|фізіцы]].
 == Гл. таксама ==