¿Qué es la radiación cósmica? Fuentes, peligro

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¿Qué es la radiación cósmica? Fuentes, peligro
¿Qué es la radiación cósmica? Fuentes, peligro
Anonim

¿Quién no ha soñado con volar al espacio, aun sabiendo lo que es la radiación cósmica? Al menos vuela a la órbita de la Tierra oa la Luna, o incluso mejor, más lejos, a algún tipo de Orión. De hecho, el cuerpo humano está muy poco adaptado a tales viajes. Incluso cuando entran en órbita, los astronautas se enfrentan a muchos peligros que amenazan su salud y, en ocasiones, su vida. Todos vieron la serie de televisión de culto Star Trek. Uno de los maravillosos personajes dio una descripción muy precisa de un fenómeno como la radiación cósmica. "Estos son peligros y enfermedades en la oscuridad y el silencio", dijo Leonard McCoy, también conocido como Bones, también conocido como Bonesaw. Es muy difícil ser más preciso. La radiación cósmica en un viaje hará que una persona se sienta cansada, débil, enferma y deprimida.

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Sentimientos en vuelo

El cuerpo humano no está adaptado a la vida en el vacío, porque la evolución no incluyó tales habilidades en su arsenal. sobre esose han escrito libros, este tema está siendo estudiado en detalle por la medicina, se han creado centros en todo el mundo que estudian los problemas de la medicina en el espacio, en condiciones extremas, a gran altura. Por supuesto, es divertido ver al astronauta sonriendo en la pantalla, alrededor de la cual flotan en el aire varios objetos. De hecho, su expedición es mucho más seria y cargada de consecuencias de lo que imagina el habitante promedio de la Tierra, y no es solo la radiación cósmica la que crea problemas aquí.

A pedido de periodistas, astronautas, ingenieros, científicos, que experimentaron todo lo que le sucede a una persona en el espacio, hablaron sobre la secuencia de varias sensaciones nuevas en un entorno ajeno al cuerpo creado artificialmente. Literalmente, diez segundos después del inicio del vuelo, una persona no preparada pierde el conocimiento, porque la aceleración de la nave espacial aumenta, separándola del complejo de lanzamiento. Una persona aún no siente los rayos cósmicos con tanta fuerza como en el espacio exterior: la atmósfera de nuestro planeta absorbe la radiación.

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Principales problemas

Pero también hay suficientes sobrecargas: una persona se vuelve cuatro veces más pesada que su propio peso, está literalmente presionada contra la silla, incluso es difícil mover el brazo. Todo el mundo ha visto estas sillas especiales, por ejemplo, en la nave espacial Soyuz. Pero no todos entendieron por qué el astronauta tenía una postura tan extraña. Sin embargo, es necesario porque la sobrecarga envía casi toda la sangre del cuerpo a las piernas y el cerebro se queda sin suministro de sangre, por lo que se produce el desmayo. Pero inventado enEn la Unión Soviética, una silla ayuda a evitar al menos este problema: una postura con las piernas levantadas hace que la sangre suministre oxígeno a todas las partes del cerebro.

Diez minutos después del inicio del vuelo, la f alta de gravedad hará que una persona casi pierda el sentido del equilibrio, la orientación y la coordinación en el espacio, es posible que ni siquiera siga objetos en movimiento. Tiene náuseas y vómitos. Lo mismo puede ser causado por los rayos cósmicos: la radiación aquí ya es mucho más fuerte, y si se produce una eyección de plasma en el sol, la amenaza para la vida de los astronautas en órbita es real, incluso los pasajeros de los aviones pueden sufrir en vuelo a gran altura.. Se producen cambios en la visión, edema y cambios en la retina, se deforma el globo ocular. La persona se vuelve débil e incapaz de realizar las tareas que tiene delante.

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Acertijos

Sin embargo, de vez en cuando, las personas también sienten una alta radiación cósmica en la Tierra, por lo que no tienen que navegar por las extensiones cósmicas en absoluto. Nuestro planeta está constantemente bombardeado por rayos de origen cósmico, y los científicos sugieren que nuestra atmósfera no siempre brinda la protección suficiente. Hay muchas teorías que dotan a estas partículas de energía de una fuerza tal que limita significativamente las posibilidades de que surjan vida en los planetas. En muchos sentidos, la naturaleza de estos rayos cósmicos sigue siendo un misterio sin solución para nuestros científicos.

Las partículas cargadas subatómicas en el espacio se mueven casi a la velocidad de la luz, ya han sido registradas repetidamente en satélites, e incluso englobos Estos son núcleos de elementos químicos, protones, electrones, fotones y neutrinos. Asimismo, no se excluye la presencia de partículas de materia oscura -pesadas y superpesadas- en el ataque de la radiación cósmica. Si fuera posible detectarlos, se resolverían una serie de contradicciones en las observaciones cosmológicas y astronómicas.

Ambiente

¿Qué nos protege de la radiación cósmica? Sólo nuestro ambiente. Los rayos cósmicos que amenazan con la muerte de todos los seres vivos chocan en él y generan corrientes de otras partículas, inofensivas, incluidos los muones, parientes mucho más pesados de los electrones. El peligro potencial aún existe, ya que algunas partículas alcanzan la superficie de la Tierra y penetran muchas decenas de metros en sus entrañas. El nivel de radiación que recibe cualquier planeta indica su idoneidad o no para la vida. La alta radiación cósmica que los rayos cósmicos llevan consigo supera con creces la radiación de nuestra propia estrella, porque la energía de los protones y fotones, por ejemplo, nuestro Sol, es menor.

Y con una alta dosis de radiación, la vida es imposible. En la Tierra, esta dosis está controlada por la fuerza del campo magnético del planeta y el espesor de la atmósfera, lo que reduce significativamente el peligro de la radiación cósmica. Por ejemplo, bien podría haber vida en Marte, pero la atmósfera allí es insignificante, no hay un campo magnético propio, lo que significa que no hay protección contra los rayos cósmicos que impregnan todo el cosmos. El nivel de radiación en Marte es enorme. Y el efecto de la radiación cósmica en la biosfera del planeta es tal que toda la vida muere.

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¿Qué es más importante?

Tenemos suerte, tenemos tanto el espesor de la atmósfera que envuelve a la Tierra como nuestro propio campo magnético lo suficientemente potente como para absorber las partículas nocivas que han llegado a la corteza terrestre. Me pregunto de quién es la protección del planeta que funciona más activamente: ¿la atmósfera o el campo magnético? Los investigadores están experimentando creando modelos de los planetas con o sin campo magnético. Y el campo magnético en sí difiere en estos modelos de planetas en fuerza. Anteriormente, los científicos estaban seguros de que era la principal protección contra la radiación cósmica, ya que controlan su nivel en la superficie. Sin embargo, se encontró que la cantidad de exposición determina en mayor medida el espesor de la atmósfera que cubre el planeta.

Si el campo magnético se "apaga" en la Tierra, la dosis de radiación solo se duplicará. Esto es mucho, pero incluso para nosotros se reflejará de manera bastante discreta. Y si deja el campo magnético y elimina la atmósfera a una décima parte de su cantidad total, entonces la dosis aumentará fatalmente, en dos órdenes de magnitud. La terrible radiación cósmica matará a todo ya todos en la Tierra. Nuestro Sol es una estrella enana amarilla, es a su alrededor que los planetas se consideran los principales contendientes por la habitabilidad. Estas son estrellas relativamente tenues, hay muchas de ellas, alrededor del ochenta por ciento del número total de estrellas en nuestro Universo.

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Espacio y evolución

Los teóricos han calculado que tales planetas en las órbitas de las enanas amarillas, que se encuentran en zonas aptas para la vida, tienen campos magnéticos mucho más débiles. Esto es especialmente cierto en el caso de las llamadas supertierras:grandes planetas rocosos diez veces la masa de nuestra Tierra. Los astrobiólogos estaban seguros de que los débiles campos magnéticos reducían significativamente las posibilidades de habitabilidad. Y ahora, nuevos descubrimientos sugieren que este no es un problema tan grande como la gente solía pensar. Lo principal sería el ambiente.

Los científicos están estudiando exhaustivamente el efecto del aumento de la radiación en los organismos vivos existentes: animales, así como en una variedad de plantas. La investigación relacionada con la radiación consiste en exponerlos a diversos grados de radiación, desde pequeños hasta extremos, y luego determinar si sobreviven y qué tan diferente se sentirán si sobreviven. Los microorganismos, que se ven afectados por el aumento gradual de la radiación, pueden mostrarnos cómo tuvo lugar la evolución en la Tierra. Fueron los rayos cósmicos, su alta radiación, los que una vez hicieron que el futuro hombre se bajara de la palmera y comenzara a explorar el espacio. Y la humanidad nunca más volverá a los árboles.

Radiación espacial 2017

A principios de septiembre de 2017, todo nuestro planeta estaba muy alarmado. El sol expulsó repentinamente toneladas de materia solar tras la fusión de dos grandes grupos de manchas oscuras. Y esta eyección estuvo acompañada de llamaradas de clase X, que obligaron al campo magnético del planeta a trabajar literalmente por desgaste. Siguió una gran tormenta magnética, que causó enfermedades en muchas personas, así como fenómenos naturales excepcionalmente raros y casi sin precedentes en la Tierra. Por ejemplo, se registraron poderosas imágenes de auroras boreales cerca de Moscú y en Novosibirsk, que nunca había estado en estas latitudes. Sin embargo, la belleza de tales fenómenos no oscureció las consecuencias de una mortífera llamarada solar que penetró en el planeta con radiación cósmica, que resultó ser verdaderamente peligrosa.

Su potencia estaba cerca del máximo, X-9, 3, donde la letra es la clase (destello extremadamente grande), y el número es la fuerza del destello (de diez posibles). Junto con esta eyección, existía la amenaza de falla de los sistemas de comunicación espacial y todos los equipos ubicados en la estación orbital. Los astronautas se vieron obligados a esperar a que pasara esta corriente de terrible radiación cósmica transportada por rayos cósmicos en un refugio especial. La calidad de la comunicación durante estos dos días se deterioró significativamente tanto en Europa como en América, exactamente hacia donde se dirigía el flujo de partículas cargadas desde el espacio. Aproximadamente un día antes del momento en que las partículas alcanzaron la superficie de la Tierra, se emitió una advertencia sobre la radiación cósmica, que sonó en todos los continentes y en todos los países.

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Poder del sol

La energía emitida por nuestra luminaria hacia el espacio exterior circundante es verdaderamente enorme. En unos pocos minutos, miles de millones de megatones vuelan al espacio, si contamos el equivalente en TNT. La humanidad será capaz de producir tanta energía a tasas modernas sólo en un millón de años. Solo una quinta parte de toda la energía emitida por el Sol por segundo. ¡Y este es nuestro pequeño y no demasiado caliente enano! Si te imaginas cuánta energía destructiva es producida por otras fuentes de radiación cósmica, junto a las cuales nuestro Sol parecerá un grano de arena casi invisible, tu cabeza dará vueltas.¡Qué bendición que tengamos un buen campo magnético y una gran atmósfera que no nos deje morir!

La gente está expuesta a este tipo de peligro todos los días porque la radiación radiactiva en el espacio nunca se seca. Es de allí de donde nos llega la mayor parte de la radiación: de los agujeros negros y de los cúmulos de estrellas. Es capaz de matar con una dosis alta de radiación, y con una dosis baja puede convertirnos en mutantes. Sin embargo, también debemos recordar que la evolución en la Tierra ocurrió gracias a tales flujos, la radiación cambió la estructura del ADN al estado que observamos hoy. Si se soluciona esta "medicina", es decir, si la radiación emitida por las estrellas supera los niveles permisibles, los procesos serán irreversibles. Después de todo, si las criaturas mutan, no volverán a su estado original, aquí no hay efecto inverso. Por lo tanto, nunca veremos esos organismos vivos que estuvieron presentes en una vida recién nacida en la Tierra. Cualquier organismo está tratando de adaptarse a los cambios en el medio ambiente. O muere, o se adapta. Pero no hay vuelta atrás.

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ISS y erupción solar

Cuando el Sol nos envió su saludo con una corriente de partículas cargadas, la ISS estaba pasando entre la Tierra y la estrella. Los protones de alta energía liberados durante la explosión crearon un fondo de radiación absolutamente indeseable dentro de la estación. Estas partículas atraviesan absolutamente cualquier nave espacial. Sin embargo, la tecnología espacial se salvó de esta radiación, ya que el impacto fue potente, pero demasiado corto para desactivarlo. Sin embargola tripulación todo este tiempo se escondió en un refugio especial, porque el cuerpo humano es mucho más vulnerable que la tecnología moderna. El estallido no fue uno, fueron en toda una serie, pero todo comenzó el 4 de septiembre de 2017, para sacudir el cosmos con una eyección extrema el 6 de septiembre. En los últimos doce años, aún no se ha observado un flujo más fuerte en la Tierra. La nube de plasma que lanzó el Sol alcanzó a la Tierra mucho antes de lo planeado, lo que significa que la velocidad y la potencia de la corriente excedieron la esperada una vez y media. En consecuencia, el impacto en la Tierra fue mucho más fuerte de lo esperado. Durante doce horas, la nube se adelantó a todos los cálculos de nuestros científicos y, en consecuencia, el campo magnético del planeta se vio más perturbado.

El poder de la tormenta magnética resultó ser 4 de 5 posibles, es decir, diez veces más de lo esperado. En Canadá también se observaron auroras incluso en latitudes medias, como en Rusia. Tormenta magnética de carácter planetario ocurrió en la Tierra. ¡Puedes imaginar lo que estaba pasando en el espacio! La radiación es el peligro más significativo de todos los existentes allí. Se necesita protección inmediata, tan pronto como la nave espacial abandone la atmósfera superior y deje campos magnéticos muy por debajo. Corrientes de partículas cargadas y sin carga (radiación) impregnan constantemente el espacio. Las mismas condiciones nos esperan en cualquier planeta del sistema solar: no hay campo magnético ni atmósfera en nuestros planetas.

Tipos de radiación

En el espacio, la radiación ionizante se considera la más peligrosa. Estas son la radiación gamma y los rayos X del Sol, estas son partículas que vuelan despuésllamaradas solares cromosféricas, estas son rayos cósmicos extragalácticos, galácticos y solares, viento solar, protones y electrones de los cinturones de radiación, partículas alfa y neutrones. También hay radiación no ionizante: esta es la radiación ultravioleta e infrarroja del Sol, esta es la radiación electromagnética y la luz visible. No hay gran peligro en ellos. Estamos protegidos por la atmósfera, y el astronauta está protegido por el traje espacial y la piel de la nave.

La radiación ionizante provoca problemas irreparables. Este es un efecto nocivo en todos los procesos vitales que ocurren en el cuerpo humano. Cuando una partícula de alta energía o un fotón atraviesa una sustancia en su camino, forman un par de partículas cargadas, un ion como resultado de la interacción con esta sustancia. Esto afecta incluso a la materia inanimada, y los seres vivos reaccionan con mayor violencia, ya que la organización de células altamente especializadas requiere renovación, y este proceso, mientras el organismo está vivo, se produce dinámicamente. Y cuanto más alto es el nivel de desarrollo evolutivo del organismo, más irreversible es el daño por radiación.

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Protección contra la radiación

Los científicos buscan dichos fondos en varios campos de la ciencia moderna, incluida la farmacología. Hasta el momento, ningún fármaco ha resultado eficaz y las personas que han estado expuestas a la radiación siguen muriendo. Los experimentos se llevan a cabo en animales tanto en la tierra como en el espacio. Lo único que quedó claro es que una persona debe tomar cualquier droga antes del inicio de la exposición, y no después.

Y dado que todas esas drogastóxico, entonces podemos suponer que la lucha contra las consecuencias de la radiación aún no ha conducido a una sola victoria. Incluso si los agentes farmacológicos se toman a tiempo, solo brindan protección contra la radiación gamma y los rayos X, pero no protegen contra la radiación ionizante de protones, partículas alfa y neutrones rápidos.

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