Planuojate kelionę į Marsą? Imkitės daug ekranų. Pasak NASA erdvėlaivio ACE (Advanced Composition Explorer) jutiklių, galaktikos kosminiai spinduliai ką tik pasiekė kosminio amžiaus aukštį.
„2009 m. Kosminių spindulių intensyvumas padidėjo 19% ir viršijo tai, ką matėme per pastaruosius 50 metų“, - sako Richardas Mewaldtas iš „Caltech“. „Padidėjimas yra didelis, ir tai gali reikšti, kad turime pergalvoti, kiek radiacijos ekranuojantys astronautai pasiima su savimi į gelbėjimo kosmines misijas.“
Viršįtampio priežastis yra saulės minimumas, gilus saulės aktyvumo užliūlis, kuris prasidėjo maždaug 2007 m. Ir tęsiasi iki šiol. Tyrėjai ilgą laiką žinojo, kad kosminiai spinduliai kyla, kai saulės aktyvumas mažėja. Šiuo metu saulės aktyvumas yra toks silpnas, koks buvo šiuolaikiniais laikais, ir tai paskatino tai, ką Mewaldtas vadina „tobula kosminių spindulių audra“.
„Mes patiriame giliausią saulės minimumą per beveik šimtmetį, - sako Deanas Pesnellas iš Goddardo kosminių skrydžių centro“, todėl nenuostabu, kad kosminių spindulių kosmoso amžius yra rekordinis. “
Galaktikos kosminiai spinduliai sklinda iš Saulės sistemos išorės. Tai yra subatominės dalelės - daugiausia protonai, bet taip pat ir kai kurie sunkieji branduoliai -, pagreitėjantys beveik šviesos greičiu dėl tolimų supernovų sprogimų. Kosminiai spinduliai sukelia antrinių dalelių „oro dušą“, kai jis patenka į Žemės atmosferą. Jie kelia pavojų astronautų sveikatai. Ir vienas kosminis spindulys gali išjungti palydovą, jei jis atsitrenkia į nelaimingą integruotą grandinę.
Saulės magnetinis laukas yra pirmoji mūsų gynybos linija nuo šių energetiškai įkrautų dalelių. Visą Saulės sistemą nuo Merkurijaus iki Plutono ir už jos ribų supa saulės magneto burbulas, vadinamas „heliosfera“. Jis kyla iš saulės vidinio magnetinio dinamo ir saulės vėjo pripūstos iki didžiulių proporcijų. Kai kosminis spindulys bando patekti į Saulės sistemą, jis turi kovoti per išorinius heliosferos sluoksnius; o jei jis patenka į vidų, yra magnetinių laukų tirštumas, kuris laukia, kol bus galima išsklaidyti ir nukreipti įsibrovėlį.
„Silpno saulės aktyvumo metu šis natūralus ekranas yra susilpnėjęs, o kosminiai spinduliai gali pasiekti vidinę saulės sistemą“, - aiškina Pesnellas.
Mewaldtas išvardija tris dabartinio saulės minimumo aspektus, kurie derinami siekiant sukurti tobulą audrą:
(1) Saulės magnetinis laukas yra silpnas. „Staigiai sumažėjo Saulės tarpplanetinis magnetinis laukas (TVF) - tik 4 nanoTesla (nT) nuo tipinių reikšmių nuo 6 iki 8 nT“, - sako jis. „Šis rekordiškai mažas TVF neabejotinai prisideda prie rekordinių kosminių spindulių srautų.“
(2) Saulės vėjas žydi. „Uliso kosminio laivo matavimai rodo, kad saulės vėjo slėgis yra 50 metų žemas“, - tęsia jis, „todėl saulės sistemą saugantis magnetinis burbulas nėra išpūstas tiek, kiek įprasta“. Mažesnis burbulas suteikia kosminiams spinduliams trumpesnį smūgį į Saulės sistemą. Kai tik kosminis spindulys patenka į Saulės sistemą, jis turi „plaukti prieš srovę“ prieš saulės vėją. Saulės vėjo greitis 2008 ir 2009 m. Nukrito iki labai žemo lygio, todėl kosminiam spinduliui judėti buvo lengviau nei įprasta.
(3) Dabartinis lapas yra išlyginamas. Įsivaizduokite, kaip saulė nešiojasi balerinos sijoną taip plačiai, kaip visą saulės sistemą su elektros srove, tekančia išilgai banguotų raukšlių. Tai yra „heliosferos srovės lapas“, plati perėjimo zona, kurioje saulės magnetinio lauko poliškumas keičiasi iš pliuso (šiaurės) į minuso (pietus). Dabartinis lapas yra svarbus, nes kosminiai spinduliai linkę valdyti jo raukšles. Pastaruoju metu dabartinis lapas yra išlyginamas, o kosminiams spinduliams suteikiama tiesioginė prieiga prie vidinės saulės sistemos.
„Jei plokščiapėdiškumas tęsis taip, kaip buvo ankstesniuose Saulės minimumuose, mes galime pamatyti, kad kosminių spindulių srautai šokteli iki 30% virš ankstesnių kosminio amžiaus aukštumų“, - prognozuoja Mewaldt.
Žemė nėra ypač pavojinga dėl papildomų kosminių spindulių. Planetos atmosfera ir magnetinis laukas sujungia ir sudaro didžiulį skydą nuo kosminės radiacijos, saugantį žmones nuo paviršiaus. Iš tikrųjų audras atlaikėme daug blogiau. Prieš šimtus metų kosminių spindulių srautai buvo bent 200% didesni nei dabar. Tyrėjai tai žino, nes kosminiams spinduliams patekus į atmosferą, jie gamina izilopą berilį-10, kuris yra saugomas poliariniame lede. Ištyrus ledo šerdį, galima įvertinti kosminių spindulių srautus daugiau nei tūkstantį metų į praeitį. Net ir dėl pastarojo meto bangos, kosminiai spinduliai šiandien yra daug silpnesni, nei buvo kartais praėjusiame tūkstantmetyje.
„Kosmoso era iki šiol patyrė palyginti mažai kosminių spindulių aktyvumo, - sako Mewaldt. „Dabar galime grįžti į ankstesniems šimtmečiams būdingą lygį“.
NASA erdvėlaivis ir toliau stebės situaciją, kai atsiskleis saulės spindulių minimumas. Sekite naujienas.
