รังสีในอวกาศมาจากไหนและเราจะสังเกตได้อย่างไร

12

ฉันได้อ่านเมื่อไม่นานมานี้ว่าการเดินทางในอวกาศได้รับอิทธิพลอย่างมากจาก "การแผ่รังสีในอวกาศ" และวิธีการที่จะเป็นภัยคุกคามต่อการสำรวจอวกาศของมนุษย์

การแผ่รังสีนี้เกิดจากดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์ของเราหรือเป็นสิ่งมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง - เราเรียกมันว่า - "แรง"ในอวกาศ (เช่นเสียงคอสมิค) ที่ไม่มีแหล่งกำเนิดเฉพาะ

นอกจากนี้นักดาราศาสตร์สมัครเล่นสามารถเห็นภาพรังสีนี้ในบางวิธีเพื่อให้สามารถสังเกตเห็นได้หรือไม่?

space radiation

— E-ซูชิ
แหล่งที่มา

3

รังสีคอสมิกประกอบด้วยทั้งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นโฟตอน) ของความถี่ที่แตกต่างกัน (คลื่นวิทยุ IR แสงแสงยูวีรังสีเอกซ์รังสีแกมมา) ตลอดจนอนุภาคที่มีประจุ (โปรตอนอิเล็กตรอนหรือแม้แต่ไอออนขององค์ประกอบแสง) และสิ่งอื่น ๆ เช่นนิวตริโน

การแผ่รังสีส่วนใหญ่ที่เราพบรอบโลกนั้นมาจากดวงอาทิตย์เพราะมันอยู่ใกล้มากและโดยทั่วไปเป็นหยดขนาดใหญ่ที่แผ่รังสี โดยทั่วไปจะมีแหล่งกำเนิดไอโซโทรปิก (เท่ากันทุกทิศทาง) ความเข้มของการแผ่รังสีจะตกลงไปกับกำลังสองของระยะทาง นั่นหมายความว่ารังสีจะลดลงอย่างรวดเร็วมาก ไปไกลจากดวงอาทิตย์เป็นสองเท่าและคุณได้รับรังสีเพียงหนึ่งในสี่

รังสี EM จากรังสี UV และสูงกว่า (รังสีเอกซ์และรังสีแกมม่า) น่าจะเป็นอันตรายที่สุด สนามแม่เหล็กของโลกป้องกันเราจากรังสีเหล่านี้ แต่การเดินทางระหว่างดาวเคราะห์จะไม่ได้รับประโยชน์นี้ รังสีเอกซ์และรังสีแกมม่าอาจมาจากซุปเปอร์โนวาและวัตถุอื่น ๆ ที่อยู่ไกล แต่อาจจะสลัวเกินไปที่จะมีผลต่อมนุษย์อวกาศ อย่างไรก็ตามสามารถรับได้จากกล้องโทรทรรศน์และดาวเทียมพิเศษที่ละเอียดอ่อน

อนุภาคที่มีประจุอาจเป็นปัญหากับยานอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนยานอวกาศ แต่อาจถูกทำให้ชื้นด้วยการป้องกันในยานอวกาศเพื่อปกป้องนักบินอวกาศ

ฉันคิดว่าไม่มีความกังวลเกี่ยวกับ Neutrinos เนื่องจากพวกเขาไม่ค่อยมีปฏิสัมพันธ์กับเรื่องอื่น

ในฐานะที่เป็นมือสมัครเล่นคุณจะมีปัญหาในการตรวจจับรังสียูวีและใหม่กว่า ส่วนใหญ่เป็นเพราะเราถูกป้องกันส่วนใหญ่จากรังสีชนิดนี้โดยสนามแม่เหล็กและบรรยากาศ

คุณสามารถตรวจจับการแผ่รังสีของอนุภาคโดยถ่ายภาพแสงเหนือได้ ... :)

— อาร์เน่
แหล่งที่มา

1

คุณช่วยพูดถึง Gamma Ray Bursts ได้ไหม? หากเกิดขึ้นใกล้พอก็อาจเป็นอันตรายได้เช่นกัน

— เชิญ

1

สนามแม่เหล็กไม่มีผลต่อรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมาเนื่องจากโฟตอนไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก สิ่งที่ปกป้องเราจากพวกเขาคือบรรยากาศที่ดูดซับพลังงานที่มีค่ามากกว่ารังสี UV โดยทั่วไปแล้วรังสี UV, x, และแกมม่าไม่ได้เป็นปัญหาเว้นแต่ว่าคุณจะโชคร้ายอย่างไม่น่าเชื่อและมี GRB เกิดขึ้นในขณะที่คุณอยู่ที่นั่น อนุภาคที่มีประจุเป็นความกังวลอย่างยิ่งสำหรับการสำรวจอวกาศแมกนีโตสเฟียร์ปกป้องเราจากพวกมันบนโลกและรวบรวมพวกมันไว้ในเข็มขัดแวนอัลเลน

— John Meacham

2

สสารทั้งหมดที่ปล่อยพลังงานออกมา การแผ่รังสีอาจประกอบด้วยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าหรืออนุภาคดังที่กล่าวไว้ในคำตอบอื่น การแผ่รังสีมีสองประเภท - การทำให้เป็นไอออนและไม่มีอิออน การแผ่รังสีไอออนไนซ์เป็นประเภทที่เรากังวลเกี่ยวกับอันตรายเนื่องจากสามารถเปลี่ยนอะตอมที่ผ่านเข้าไปในไอออนซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ การแผ่รังสีที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนอาจเป็นอันตรายได้หากมันสร้างความร้อนมากพอที่จะทำให้เกิดความร้อน

รังสีไอออไนซ์

รังสีอัลตราไวโอเลต (จาก 10 ถึง 125 nm wavelength) - รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกดูดกลืนโดยชั้นบรรยากาศของโลก แต่มีอยู่ในอวกาศ
X-ray - ไม่เป็นอันตรายในปริมาณน้อยที่เราได้รับสำหรับงานทางการแพทย์ แต่เป็นอันตรายเมื่อได้รับสารมากขึ้น
รังสีแกมมา - การแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กมากในระหว่างกระบวนการนิวเคลียร์
รังสีอัลฟ่า - โปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัวที่รวมกันเป็นอนุภาคเดียว (ฮีเลียม -4 นิวเคลียส) ไม่สามารถเจาะผิวหนังด้วยความเร็วต่ำ แต่อนุภาคแอลฟาพลังงานสูงอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ (ไม่สามารถเจาะบรรยากาศ แต่มีอยู่ในอวกาศ )
รังสีเบต้า - อาจเป็นอิเล็กตรอน (เบต้าลบ) หรือโพสิตรอน (เบต้าบวก) โดยทั่วไปจะไม่ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศ แต่สามารถเจาะเนื้อเยื่อมนุษย์ที่ไม่มีการหุ้มได้
การแผ่รังสีนิวตรอน - นิวตรอนที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาฟิชชันซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่งทำให้เกิดไอออนได้อย่างง่ายดายและยังสามารถทำให้วัสดุอื่น ๆ มีกัมมันตภาพรังสี

รังสีที่ไม่มีอิออน

รังสีอัลตราไวโอเลต (ส่วนล่างของสเปกตรัม) - ไม่มีประจุลบ แต่ยังคงมีพลังงานสูงพอที่จะมีผลอันตรายต่อร่างกายมนุษย์
แสงที่มองเห็นได้ - พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่เราเห็นประมาณ 380-750 นาโนเมตรความยาวคลื่น
อินฟราเรด - พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากวัตถุส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิที่เราจัดการในชีวิตประจำวันความยาวคลื่นประมาณ 700 นาโนเมตรถึง 1 มม.
ไมโครเวฟ - พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของความยาวคลื่นจาก 1 มม. ถึง 1 เมตร
คลื่นวิทยุ - พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของความยาวคลื่นมากกว่าอินฟราเรด

_{ใช้Wikipediaเป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อจัดระเบียบและสนับสนุนข้อมูล}

ในอวกาศเรามีแหล่งกำเนิดรังสีจำนวนมากเนื่องจากสสารทั้งหมดปล่อยพลังงานรังสีออกมา ดาวเป็นปัจจัยสำคัญที่เปล่งรังสีชนิดเกือบทุกชนิด ซุปเปอร์โนวาและหลุมดำก็ปล่อยรังสีเช่นกัน ในที่สุดรังสีบางชนิดก็แพร่กระจายผ่านจักรวาลตั้งแต่บิกแบง รังสีคอสมิคไมโครเวฟพื้นหลัง (CMB) ช่วยให้เราเห็นแวววาวของเอกภพยุคแรก

การสังเกตการแผ่รังสีมีหลายวิธี กล้องโทรทรรศน์แบบดั้งเดิมใช้ประโยชน์จากความสามารถตามธรรมชาติของเราในการมองเห็นแสงและขยายด้วยเลนส์ กล้องโทรทรรศน์วิทยุก็ค่อนข้างง่ายสำหรับมือสมัครเล่นที่จะได้รับ ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบง่าย ๆ แสงอินฟราเรดใกล้จะสังเกตเห็นได้ง่ายโดยมือสมัครเล่นที่มีกล้องโทรทรรศน์และฟิล์มอินฟราเรดปกติ แต่สิ่งนี้ไม่ได้ให้รายละเอียดที่มากกว่าแสงที่มองเห็น ชั้นบรรยากาศของเราดูดซับอินฟราเรดจากอวกาศ (ส่วนใหญ่บนกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด ) รังสียูวีและรังสีที่สูงขึ้นนั้นจะยากต่อการตรวจสอบโดยมือสมัครเล่นเนื่องจากชั้นบรรยากาศของเราปกป้องเราจากมันรวมถึงรังสีจากอนุภาค

ในฐานะที่เป็นผู้ตอบคำถามที่ฉลาดคนหนึ่งโพสต์เราสามารถสังเกตเห็นผลแสงอันน่าทึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อรังสีของอนุภาคทำให้เกิดบรรยากาศบน การแผ่รังสีของอนุภาคมักจะถูกเบี่ยงเบนจากสนามแม่เหล็กของโลก แต่บางครั้งการเดินทางตามแนวเส้นสนามไปยังขั้วซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดแสงจากการแผ่รังสีของอนุภาคจะสังเกตได้เฉพาะในบริเวณขั้วโลกเหนือในขณะที่แสงเหนือและใต้

— เรียกว่า 2 การเดินทาง
แหล่งที่มา