Vai plānojat ceļojumu uz Marsu? Veikt daudz ekranēšanas. Saskaņā ar NASA kosmosa kuģa ACE (Advanced Composition Explorer) sensoriem galaktiskie kosmiskie stari ir tikko sasnieguši kosmosa vecuma augstumu.
“Kosmisko staru intensitāte 2009. gadā ir palielinājusies par 19%, pārsniedzot visu, ko mēs esam redzējuši pēdējo 50 gadu laikā,” saka Ričards Mevalds no Kaltehas. "Pieaugums ir ievērojams, un tas varētu nozīmēt, ka mums ir jāpārdomā, cik daudz radiācijas vairoga astronauti paņem līdzi kosmosa misijās."
Pieauguma cēlonis ir saules minimums, dziļa saules aktivitātes iemidzināšana, kas sākās ap 2007. gadu un turpinās šodien. Pētnieki jau sen zināja, ka kosmiskie stari palielinās, kad samazinās saules aktivitāte. Šobrīd Saules aktivitāte ir tik vāja, kā tas ir bijis mūsdienās, kas ir pamats tam, ko Mevalds sauc par “perfektu kosmisko staru vētru”.
"Mēs piedzīvojam dziļāko Saules minimumu gandrīz gadsimta laikā," saka Dens Pesnells no Goddard Kosmosa lidojumu centra, "tāpēc nav pārsteigums, ka kosmiskie stari ir rekordaugstā līmenī kosmosa laikmetā."
Galaktiskie kosmiskie stari nāk ārpus Saules sistēmas. Tās ir subatomiskas daļiņas - galvenokārt protoni, bet arī daži smagie kodoli -, paātrinot gandrīz supernovas sprādzienus, paātrina līdz gandrīz gaismas ātrumam. Kosmiskie stari rada sekundāro daļiņu “gaisa dušas”, kad tās nonāk Zemes atmosfērā. Tie rada astronautu veselības apdraudējumu. Un viens kosmisks stars var atspējot satelītu, ja tas trāpa nelaimīgā integrētajā shēmā.
Saules magnētiskais lauks ir mūsu pirmā aizsardzības līnija pret šīm augsti lādētajām, enerģētiskajām daļiņām. Visu Saules sistēmu no Merkura līdz Plutonam un ārpus tās ieskauj saules magnētisma burbulis, ko sauc par “heliosfēru”. Tas nāk no saules iekšējā magnētiskā dinamo, un saules vējš to piepūš līdz grandiozām proporcijām. Kad kosmiskais stars mēģina iekļūt Saules sistēmā, tam jācīnās caur heliosfēras ārējiem slāņiem; un, ja tas to padara iekšā, ir magnētisko lauku biezoknis, kas gaida, lai izkliedētu un novirzītu iebrucēju.
“Zema saules aktivitātes laikā šis dabiskais vairogs ir novājināts, un vairāk kosmisko staru spēj sasniegt iekšējo Saules sistēmu,” skaidro Pesnells.
Mewaldt uzskaita trīs pašreizējā saules minimuma aspektus, kas tiek apvienoti, lai radītu perfektu vētru:
(1) Saules magnētiskais lauks ir vājš. "Ir bijis straujš saules starpplanētu magnētiskā lauka (SVF) kritums līdz tikai 4 nanoTesla (nT) no tipiskajām vērtībām no 6 līdz 8 nT," viņš saka. "Šis rekordzemie SVF neapšaubāmi veicina rekordlielās kosmisko staru plūsmas."
(2) Saules vējš ir karodziņš. "Kosmosa kuģa Ulysses veiktie mērījumi rāda, ka saules vēja spiediens ir zemāks par 50 gadiem," viņš turpina, tāpēc magnētiskais burbulis, kas aizsargā Saules sistēmu, netiek piepūsts tik daudz, cik parasti. " Mazāks burbulis dod kosmiskajiem stariem īsāku šāvienu Saules sistēmā. Tiklīdz kosmiskais stars nonāk Saules sistēmā, tam “jāpeld augšup” pret Saules vēju. Saules vēja ātrums 2008. un 2009. gadā ir samazinājies līdz ļoti zemam līmenim, padarot kosmisko staru turpināšanu vienkāršāku nekā parasti.
(3) Pašreizējā lapa saplacina. Iedomājieties sauli, kā valkājot balerīnas svārkus tikpat platus kā visu Saules sistēmu ar elektrisko strāvu, kas plūst gar viļņotajām krokām. Tā ir “heliosfēras strāvas lapa”, plaša pārejas zona, kur saules magnētiskā lauka polaritāte mainās no plus (ziemeļi) uz mīnus (dienvidi). Pašreizējā lapa ir svarīga, jo kosmiskos starus mēdz vadīt tās krokas. Pēdējā laikā pašreizējā lapa ir izlīdzinājusies, ļaujot kosmiskajiem stariem tiešāk piekļūt iekšējai Saules sistēmai.
"Ja saplacināšanās turpināsies tāpat kā iepriekšējos Saules minimumos, mēs varētu redzēt, ka kosmisko staru plūsmas visu laiku palielinās līdz 30% virs iepriekšējiem kosmosa laikmeta augstākajiem līmeņiem," prognozē Mevalds.
Zeme nav īpaši bīstama no papildu kosmiskajiem stariem. Planētas atmosfēra un magnētiskais lauks apvienojumā veido milzīgu vairogu pret kosmosa starojumu, aizsargājot cilvēkus uz virsmas. Patiešām, mēs daudz sliktāk izturējām vētras. Pirms simtiem gadu kosmisko staru plūsmas bija vismaz par 200% lielākas nekā tagad. Pētnieki to zina, jo, kad kosmiskie stari skar atmosfēru, viņi ražo izotopu beriliju-10, kas tiek saglabāts polārajā ledus. Pārbaudot ledus serdeņus, ir iespējams novērtēt kosmisko staru plūsmas vairāk nekā tūkstoš gadus pagātnē. Pat ar neseno uzplaukumu kosmiskie stari mūsdienās ir daudz vājāki, nekā tas ir bijis dažreiz pagājušajā tūkstošgadē.
"Kosmosa laikmets līdz šim ir piedzīvojis relatīvi zemu kosmisko staru aktivitātes laiku," saka Mewaldt. "Mēs tagad varam atgriezties līmenī, kas raksturīgs iepriekšējiem gadsimtiem."
NASA kosmosa kuģis turpinās novērot situāciju, kad parādīsies saules minimums. Sekojiet jaunumiem.
