Quando falamos sobre o universo e os componentes que o compõem, geralmente falamos sobre o radiação cósmica. É um tipo de energia que viaja pelo espaço. É encontrado em quase todos os cantos do universo e tem uma composição um tanto especial.
Neste artigo vamos contar o que é a radiação cósmica, sua importância, composição e muito mais.
O que é radiação cósmica
A radiação cósmica é uma forma de energia que viaja pelo espaço de todas as direções do universo. Essa radiação é composta por partículas subatômicas, principalmente prótons e elétrons de alta energia, movendo-se a velocidades próximas à velocidade da luz. Essas partículas vêm de várias fontes cósmicas, como estrelas, explosões de supernovas e buracos negros.
Uma das fontes mais importantes de radiação cósmica é o Sol. O Sol emite partículas carregadas, conhecidas como vento solar, que viajam pelo espaço e chegam à Terra. No entanto, a radiação cósmica não vem apenas do Sol, mas também de outras estrelas e objetos celestes distantes. Essas partículas viajam milhares de anos-luz pelo espaço antes de chegar até nós.
À medida que essas partículas de alta energia colidem com a atmosfera da Terra, elas interagem com as moléculas de ar e criam uma cascata de partículas secundárias. Essas partículas secundárias são as que finalmente chegam à superfície da Terra, onde podem ser detectadas por instrumentos sensíveis. A radiação cósmica é uma parte natural do ambiente espacial e terrestre e, em pequenas quantidades, não apresenta um risco significativo para os seres humanos. Entretanto, em certos cenários, como voos espaciais prolongados ou exposição em grandes altitudes, astronautas e passageiros de avião podem ser expostos a níveis mais altos de radiação do que na superfície da Terra. Por esse motivo, ele é monitorado e considerado no planejamento de missões espaciais e na indústria da aviação.
Composição:
A radiação cósmica consiste em núcleos atômicos ionizados energéticos que viajar pelo espaço a uma velocidade muito próxima da velocidade da luz (aproximadamente 300.000 km/s). O fato de serem ionizados sugere que adquiriram uma carga elétrica por serem privados de elétrons, mas, curiosamente, esses núcleos são feitos do mesmo material que nos faz e tudo ao nosso redor.
Os núcleos que compõem os raios cósmicos se distribuem de maneira diferente da matéria que nos dá forma. O hidrogênio e o hélio são muito mais abundantes no sistema solar do que nos raios cósmicos, e outros elementos mais pesados, como o lítio, o berílio ou o boro, eles são 10.000 vezes mais abundantes em radiação cósmica. Essa variação na composição torna o estudo da radiação cósmica e suas características essenciais para melhor compreensão do universo ao nosso redor. Para saber mais sobre a conexão da radiação com o cosmos, você pode consultar Este artigo sobre a teia cósmica.
Uma das características mais importantes da radiação cósmica é sua isotropia essencialmente perfeita. Este parâmetro reflete que o raio cai com a mesma frequência em todas as direções, o que significa que a multiplicidade de fontes capazes de produzi-lo deve coexistir ao mesmo tempo.
Origem da radiação cósmica
Os raios cósmicos não foram uma consequência direta do Big Bang. Durante a primeira fase da formação do universo, que começou há cerca de 13.800 bilhões de anos, poucos núcleos atômicos mais pesados que o hidrogênio e o hélio foram produzidos. São os mais abundantes, acompanhados apenas de pequenas quantidades de lítio e berílio, distribuição que, como vimos, não coincide com a dos núcleos atômicos que compõem os raios cósmicos.
Uma parte significativa da radiação que penetra na atmosfera da Terra vem do Sol, que é conhecido por ser a estrela mais próxima. No entanto, não é de forma alguma a única fonte de radiação externa que atinge a Terra. A maioria dos raios cósmicos que recebemos vem de fora do nosso sistema solar de outras estrelas. Eles viajam pelo espaço com enorme energia até colidirem com átomos nas camadas superiores da atmosfera da Terra.
Os elementos químicos que compõem a matéria comum e nós mesmos são sintetizados nos núcleos das estrelas. Se você quiser saber exatamente como esse processo funciona, pode conferir nosso artigo dedicado, mas por enquanto lembre-se de que cerca de 70% de sua massa é hidrogênio, 24% a 26% de hélio e 4% a 6% é uma combinação de elementos químicos mais pesados que o hélio. Essas informações são essenciais para entender a composição dos núcleos que formam a radiação cósmica.
A nuvem de poeira e gás que forma uma estrela por meio da contração gravitacional aumenta de temperatura até que o forno nuclear seja aceso e as primeiras reações de fusão comecem em seu núcleo. Esse processo permite que a estrela libere energia e produza elementos mais pesados que hidrogênio e hélio. À medida que a estrela fica sem combustível, ela se reajusta para manter o equilíbrio hidrostático.
Essa propriedade mantém a estrela estável durante a maior parte de sua vida ativa, pois a contração gravitacional "puxa" o material da estrela para dentro, equilibrada pela pressão do gás e pela radiação emitida pela estrela. As estrelas "atraem" matéria, embora seu combustível não seja eterno. Essa dinâmica estelar é o que, em última análise, dá origem à radiação cósmica que nos afeta.
a terra nos protege
Nosso planeta possui dois escudos muito valiosos que nos protegem da radiação solar e da radiação cósmica além dos limites do nosso sistema solar: a atmosfera e o campo magnético da Terra. Este último se estende desde o núcleo da Terra além da ionosfera, formando uma região conhecida como magnetosfera, capaz de desviar partículas carregadas em direção aos pólos magnéticos da Terra. Este mecanismo nos protege em grande parte do vento solar e dos raios cósmicos.
No entanto, isso não impede que alguns núcleos de alta energia colidam com moléculas nas camadas externas da atmosfera, criando chuvas de partículas menos perigosas e de menor energia que ocasionalmente atingem a crosta terrestre. É por isso que a atmosfera também desempenha um papel protetor muito importante, como você pode ler em nosso artigo sobre as camadas e funções da atmosfera.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre o que é a radiação cósmica, sua origem e muito mais.
