Звідки береться випромінювання в космосі і чи можемо ми його спостерігати?

Нещодавно я читав, що на космічні подорожі сильно впливає "космічне випромінювання" і як це створює загрозу для дослідження космосу людини.

Це випромінювання походить від таких зірок, як наше Сонце, чи воно є всюдисущим - назвемо його так - «силою» у просторі (наприклад, космічним шумом), що не має конкретного джерела?

Також, чи може астроном-любитель візуалізувати це випромінювання якимось чином, щоб мати можливість його спостерігати?

Космічні промені складаються як з електромагнітного випромінювання (тобто фотонів) різної частоти (радіохвилі, ІЧ, світло, УФ-світло, рентгенівські промені, гамма-промені), так і із заряджених частинок (протонів, електронів, можливо, навіть іонів світлих елементів) та інші речі, такі як нейтрино.

Переважна більшість випромінювань, з якими ми стикаємось навколо Землі, буде від сонця, тому що це настільки близько і в основному велика випромінювальна крапля. Зазвичай при ізотропних (однаково в усіх напрямках) джерелах випромінювання інтенсивність випромінювання падає з квадратом відстані. Це означає, що радіація зменшується дуже, дуже швидко. Ідіть вдвічі від сонця, і ви отримуєте лише четверту частину випромінювання.

ЕМ-випромінювання від УФ та вище (рентгенівські та гамма-промені), мабуть, є найбільш шкідливим. Магнітне поле Землі захищає нас від цих променів, але міжпланетні подорожі не матимуть цієї користі. Рентгенівські та гамма-промені можуть також надходити від наднових та інших зоряних об’єктів, які знаходяться далеко, але, ймовірно, будуть занадто слабкими, щоб мати вплив на космонавтів. Однак його можуть підібрати чутливі спеціалізовані телескопи та супутники.

Заряджені частинки можуть бути проблемою для космічних кораблів та електроніки на їх борту, але, ймовірно, їх можна заглушити екрануванням у космічному кораблі, щоб захистити космонавтів.

Нейтрино - це я не хвилююсь, оскільки вони навряд чи взаємодіють з іншою речовиною.

Як любитель, у вас виникнуть проблеми з виявленням УФ та вище. Головним чином, тому, що ми здебільшого захищені від такого випромінювання магнітосферою та атмосферою.

Ви могли виявити випромінювання частинок, сфотографувавши північне сяйво, хоча ... :)

Вся енергійна речовина випромінює випромінювання. Випромінювання може складатися з електромагнітної енергії або частинок, як описано в іншій відповіді. Існує два види випромінювання - іонізуюче та неіонізуюче. Іонізуюче випромінювання - це тип, до якого ми в основному переживаємо небезпеку, оскільки він може перетворити атоми, які він проходить через іони, - це небезпечно для здоров'я людини. Неіонізуюче випромінювання все ще може бути небезпечним, якщо воно виробляє достатньо тепла, щоб викликати теплову іонізацію.

Іонізуюче випромінювання

• Ультрафіолет (довжиною хвилі від 10 до 125 нм) - електромагнітне випромінювання, яке поглинається земною атмосферою, але присутнє в космосі
• Рентген - відносно нешкідливий у малих дозах, які ми отримуємо для медичної роботи, але шкідливий при більшому впливі
• Гамма-випромінювання - надзвичайно мале електромагнітне випромінювання довжини хвилі, що випромінюється під час ядерних процесів
• Альфа-випромінювання - два протони та два нейтрони, пов'язані як одна частка (ядро гелію-4), не можуть проникати в шкіру з низькою швидкістю, але високоенергетичні альфа-частинки можуть становити небезпеку для здоров’я людини (не можуть проникнути в атмосферу, але присутні в космосі )
• Бета-випромінювання - це можуть бути електрони (бета-мінус) або позитрони (бета-плюс), як правило, не проникають в атмосферу, але можуть легко проникати в незахищену тканину людини
• Нейтронне випромінювання - нейтрони, що виділяються при ядерному поділі, дуже небезпечні, легко іонізують і навіть можуть зробити інші матеріали радіоактивними

Неіонізуюче випромінювання

• Ультрафіолет (нижня частина спектру) - неіонізуюча, але все ще достатньо висока енергія, що може мати небезпечний вплив на організм людини
• Видиме світло - електромагнітна енергія, яку ми бачимо, довжиною хвилі близько 380-750 нм
• Інфрачервоний - електромагнітна енергія, випромінювана більшістю об'єктів при температурах, з якими ми щодня працюємо, приблизно від 700 нм до 1 мм довжини хвилі
• Мікрохвильова піч - електромагнітна енергія довжин хвиль від 1 мм до 1 метра
• Радіохвилі - електромагнітна енергія довжин хвиль більша, ніж інфрачервона

_{Використовується Вікіпедія як посилання для організації та посилення інформації}

У космосі у нас є численні джерела випромінювання, оскільки вся енергійна речовина випромінює випромінювання. Зірки - це великий фактор, що випромінює більшість видів випромінювання. Супернові і чорні діри також випромінюють радіацію. Нарешті, деяке випромінювання поширюється у Всесвіті з часів Великого вибуху. Випромінювання космічного мікрохвильового фону (CMB) дає нам уявлення про ранній Всесвіт.

Існує багато способів спостереження за радіацією. Традиційні телескопи використовують нашу природну здатність приймати видиме світло і посилювати його за допомогою лінз. Радіотелескопи також відносно легкі для аматора, щоб отримати його. Ось кілька інструкцій, як побудувати простий радіотелескоп. Близький до інфрачервоного світла любитель може легко спостерігати за допомогою звичайного телескопа та інфрачервоної плівки, але це не дає нам набагато більше деталей, ніж видиме світло. Більшість інфрачервоних з космосу поглинається нашою атмосферою ( докладніше про інфрачервоні телескопи ). Ультрафіолетове випромінювання також буде важко виявити любителю, оскільки наша атмосфера захищає нас від нього, а також випромінювання частинок.

Як повідомив один розумний відповідач, ми можемо спостерігати приголомшливі світлові ефекти, які виникають, коли випромінювання частинок іонізує верхню атмосферу. Частотне випромінювання зазвичай відхиляється від магнітного поля Землі, але іноді рухається по польових лініях до полюсів, тому світлові ефекти випромінювання частинок спостерігаються лише в арктичних районах як Північне та Південне сяйво.