Wurden Sie jemals von energiereichen Partikeln von oben getroffen? Sicher, da es die ganze Zeit passiert. Aber die Situation mit kosmischen Strahlen wird immer schlimmer. Kosmische Strahlen bombardieren die Erde … sie sind alle schlecht und werden nur noch schlimmer. Zu diesem Schluss kommt ein kürzlich in der Forschungszeitschrift Space Weather veröffentlichter Artikel, der zeigt, dass Strahlung aus dem Weltraum gefährlich ist und sich schneller verstärkt als bisher angenommen.
Die Geschichte beginnt vor vier Jahren, als Schwadron und seine Kollegen zum ersten Mal Alarm über kosmische Strahlung auslösten. Bei der Analyse der Daten des CRATER-Weltraumteleskops, dessen Hauptzweck darin besteht, die schädlichen Auswirkungen von kosmischer Strahlung und Sonnenstrahlung auf biologische Objekte an Bord der LRO, der automatischen interplanetaren Station der NASA, einem künstlichen Mond-Satelliten, zu untersuchen, stellten sie fest, dass kosmische Strahlung im Erd-Mond-System ein Niveau erreicht noch nie im Weltraumzeitalter gesehen. Und ihrer Meinung nach stellt die Verschlechterung der Strahlungssituation jetzt eine potenzielle Gefahr für Astronauten dar und begrenzt ihre Zeit im Weltraum.
Diese Zahlen aus ihrem ursprünglichen Artikel aus dem Jahr 2014 geben an, wie viele Tage ein 30-jähriger männlicher Astronaut, der in einem mit Aluminium abgeschirmten Raumschiff mit 10 g / cm2 fliegt, den in den NASA-Richtlinien festgelegten Strahlungsgrenzen standhalten kann:
Die kosmischen Strahlen im Erd-Mond-System haben im Weltraumzeitalter noch nie dagewesene Werte erreicht, und der Trend wird immer schlimmer.
In den 1990er Jahren konnte ein Astronaut 1.000 Tage im interplanetaren Raum verbringen. Im Jahr 2014… nur 700 Tage. "Das sind große Veränderungen", sagt Schwadron.
Galaktische kosmische Strahlen kommen von außerhalb des Sonnensystems. Sie sind eine Mischung aus hochenergetischen geladenen Teilchen und subatomaren Teilchen, die durch Supernova-Explosionen und andere explosive Ereignisse im Weltraum zur Erde beschleunigt werden. Unsere erste Verteidigungslinie ist die Sonne: Das solare Magnetfeld und der Sonnenwind bilden zusammen einen porösen "Schild", der kosmische Strahlen reflektiert, die versuchen, das Sonnensystem zu durchdringen. Die Abwehrkraft der Sonne ist während des Sonnenmaximums am stärksten und während des Sonnenminimums am schwächsten - daher die Grafik, die dem 11-Jahres-Zyklus (oben) zugeordnet ist.
Das Problem ist, dass, wie die Autoren in ihrem neuen Artikel bemerken, der Schild schwächer wird: „In den letzten zehn Jahren hat der Sonnenwind eine geringe Dichte gezeigt, und die Stärke des Magnetfelds schwächt sich ebenfalls ab, was seltsame Anomalien sind, die im Weltraumzeitalter nie beobachtet wurden. Infolge dieser überraschend schwachen Sonnenaktivität sahen wir auch die höchsten Flüsse kosmischer Strahlung."
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Bereits 2014 verwendeten Schwadron und Kollegen ein führendes Sonnenaktivitätsmodell, um vorherzusagen, wie sich schlechte kosmische Strahlung während des nächsten Sonnenminimums verhalten würde, das für 2019-2020 erwartet wird. „Bei unseren früheren Arbeiten haben wir die Dosisleistung von einem Sonnenminimum zum nächsten um 20% erhöht“, sagt Schwadron. "Tatsächlich sehen wir jetzt, dass die tatsächlichen Strahlendosen, die CRATER in den letzten 4 Jahren beobachtet hat, 10% höher sind als prognostiziert, was darauf hinweist, dass sich die Strahlungssituation noch schneller verschlechtert als erwartet." In dieser Grafik zeigen die hellgrünen Datenpunkte die letzten Überschreitungen:
Aber auch auf der Erde ist diese Verschlechterung zu spüren
Spaceweather.com und Earth to Sky Calculus haben seit 2015 fast jede Woche Weltraumwetterballons in die Stratosphäre gebracht. Sensoren an Bord dieser Ballons zeigen einen 13% igen Anstieg der Strahlung (Röntgen- und Gammastrahlen), die in die Atmosphäre unseres Planeten gelangt:
Die von diesen Ballons erfassten Röntgen- und Gammastrahlen sind "sekundäre kosmische Strahlen", die durch den Zusammenbruch der primären kosmischen Strahlen in der oberen Erdatmosphäre erzeugt werden. Der Energiebereich der Sensoren reicht von 10 keV bis 20 MeV, ähnlich wie bei medizinischen Röntgengeräten und Flughafensicherheitsscannern.
Wie wirkt sich das auf uns aus?
Kosmische Strahlen treffen kommerzielle Fluggesellschaften und dosieren Passagiere und Flugbesatzungen so stark, dass Piloten von der Internationalen Strahlenschutzkommission als beruflich exponierte Arbeitnehmer eingestuft werden. Einige Studien zeigen, dass kosmische Strahlung Wolken säen und Blitze verursachen kann und möglicherweise Wetter und Klima beeinflusst. Darüber hinaus gibt es Studien, die kosmische Strahlung mit der Gesundheit der Allgemeinbevölkerung in Verbindung bringen.
Diese Grafik zeigt Strahlungsmessungen nicht nur in der Stratosphäre, sondern auch in Flughöhen. Dargestellt in Bezug auf den Meeresspiegel. Zum Beispiel sehen wir, dass Passagiere in einem Flugzeug, das in einer Höhe von 25.000 Fuß fliegt, Dosen erhalten, die zehnmal höher sind als der Meeresspiegel. Bei 40.000 Fuß nähert sich die Dosis dem 50-fachen. Über Spaceweather.
Warum nimmt die Kraft der kosmischen Strahlung zu?
Der Hauptgrund ist die Sonne. Koronale Massenauswürfe (CMEs) fegen kosmische Strahlen weg, wenn sie die Erde passieren. Während des Sonnenmaximums sind CMEs reichlich vorhanden und dies beeinflusst die kosmische Strahlung. Jetzt nähert sich der Sonnenzyklus jedoch einem Minimum, sodass kosmische Strahlen die Erde mit voller Kraft angreifen können. Ein weiterer wichtiger Grund ist die Schwächung des Erdmagnetfeldes, das uns vor kosmischer Strahlung schützt.
Eines ist klar: Die kosmischen Strahlen werden sich in den kommenden Jahren nur noch verstärken, wenn die Sonne in das vielleicht tiefste Sonnenminimum seit mehr als einem Jahrhundert eintaucht.
