بارش پرتوهای کیهانی بر زمین شدیدتر شده!
پرتوهای کیهانی خطرناکند- و دارند خطرناک‌تر هم می‌شوند. این چکیده‌ی مقاله‌ی تازه‌ایست که در نشریه‌ی پژوهشی "اسپیس وِدِر" منتشر شده. نویسندگان این گزارش که رهبری آنها را پرفسور ناتان شوادرون از دانشگاه نیوهمشیر بر عهده داشت، این پرتوهای خطرناک که از ژرفای فضا می‌آیند دارند با نرخ بیشتری نسبت به پیش‌بینی‌های گذشته افزایش می‌یابند.
 |
| برداشت هنری از پرتوهای کیهانی که بر زمین می‌بارند |
داستان از چهار سال پیش آغاز شد، هنگامی که شوادرون و همکارانش نخستین بار زنگ خطر را درباره‌ی پرتوهای کیهانی به صدا در آوردند. آنان با بررسی داده‌های "تلسکوپ پرتوی کیهانی برای اثرات پرتوها" (کریتر، CRaTER) که بخشی از مدارگرد شناسایی ماه ناسا (ال‌آراو) است پی بردند که پرتوهای کیهانی در سامانه‌ی زمین-ماه افزایش یافته و به سطح‌هایی که تاکنون در عصر فضا سابقه نداشته رسیده. آنها اشاره کردند که بدتر شدن محیط تابشی یک خطر احتمالی برای فضانوردان است که محدوده‌ی زمانی برای اقامت امن آنها در فضا را کاهش می‌دهد.
نمودار نخستی که اینجا می‌بینید از مقاله‌ی سال ۲۰۱۴ این دانشمندانست و شمار روزهایی که یک فضانورد مرد ۳۰ ساله می‌تواند در فضا، درون فضاپیمایی با سپر آلومینیومی ۱۰ گرم بر سانتیمتر مکعب، تا پیش از رسیدن به حد تابشی مجاز ناسا بگذراند را نشان می‌دهد.
شوادرون می‌گوید: «در دهه‌ی ۱۹۹۰، یک فضانورد می‌توانست ۱۰۰۰ روز را در محیط میان‌سیاره‌ای بگذراند. در سال ۲۰۱۴ ... تنها ۷۰۰ روز. این تغییر بسیار بزرگیست.»
 |
| شمار روزهایی که یک فضانورد مرد ۳۰ ساله می‌تواند در فضا، درون فضاپیمایی با سپر آلومینیومی ۱۰ گرم بر سانتیمتر مکعب، تا پیش از رسیدن به حد تابشی مجاز ناسا بگذراند |
پرتوهای کیهانیِ کهکشانی از بیرون از سامانه‌ی خورشیدی می‌آیند و آمیزه‌ای از فوتون‌ها و ذرات زیراتمی پرانرژی‌ای هستند که از انفجارهای ابرنواختری و دیگر پدیده‌های خشن کیهان آزاد شده و به سوی زمین می‌آیند. نخستین خط دفاعی ما خورشید است: میدان مغناطیسی خورشید و بادهای آن با هم می‌تواند یک "سپر" پُرمنفذ (متخلخل) بسازند که جلوی ورود پرتوهای کیهانی به درون سامانه‌ی خورشیدی را بگیرد. این سپر در زمان بیشینه‌ی خورشید نیرومندترین است و در زمان کمینه‌ی آن، ضعیف‌ترین- آهنگ ۱۱ ساله‌ی این نمودار تاثیر همین چرخه را نشان می‌دهد.
به نوشته‌ی این دانشمندان در مقاله‌ی تازه، مساله اینست که این سپر دارد ضعیف می‌شود: «در دهه‌ی گذشته، چگالی بادهای خورشید و شدت میدان مغناطیسی آن پایین بوده، این نشانگر ناهنجاری‌هاییست که تاکنون در عصر فضا دیده نشده. یکی از نتایج این فعالیت بسیار ضعیف این بوده که بیننده‌ی بالاترین شارهای پرتوهای کیهانی بوده‌ایم.»
شوادرون و همکارانش در پژوهش سال ۲۰۱۴ برای پیش‌بینی شدت پرتوهای کیهانی در کمینه‌ی بعدی خورشیدی (که انتظار می‌رود در ۲۰۱۹-۲۰۲۰ باشد)، یک مدل پیشرو از فعالیت خورشیدی را به کار بردند. وی می‌گوید: «بررسی پیشین ما یک افزایش تقریبا ۲۰ درصدی را در نرخ پرتوها از یک کمینه‌ی خورشیدی تا کمینه‌ی بعدی نشان می‌داد. ولی اکنون می‌بینیم نرخی که دستگاه کریتر در ۴ سال گذشته ثبت کرده تا حدود ۱۰ درصد از پیش‌بینی‌ها بیشتر است، که نشان می‌دهد محیط تابشی دارد با سرعتی بیش از چشمداشت‌ها بدتر می‌شود.» در نمودار دوم، داده‌های سبزِ روشن همین افزایش تازه را نشان می‌دهند.
 |
| نرخ تابش‌های کیهانی در چند سال گذشته |
داده‌هایی که شوادرون و همکارانش بررسی کرده‌اند توسط دستگاه کریتر در مدارگرد شناسایی ماه به دست آمده. این مدارگرد که به گرد ماه در چرخش است در معرض مستقیم پرتوهای کیهانی‌ایست که از سد خورشید گذشته‌اند. ما روی زمین، به جز خورشید دو سپر دفاعی دیگر داریم: میدان مغناطیسی زمین و جو زمین، که هر دویشان شار این پرتوها را کاهش می‌دهند.
ولی این افزایش حتی روی زمین هم حس شده. از سال ۲۰۱۵ تاکنون تقریبا هر هفته بالون‌های هواشناسیِ فضا به پوش‌سپهر جو (استراتوسفر) فرستاده می‌شوند. حسگرهای این بالون‌ها افزایشی ۱۳ درصدی را در تابش‌هایی (پرتو X و پرتو گاما) که به درون جو زمین نفوذ می‌کنند نشان می‌دهند.
پرتوهای ایکس و گامایی که این بالون‌ها ردیابی کرده‌اند "پرتوهای کیهانی دوُمین (ثانویه)" هستند که از برخورد پرتوهای کیهانی اصلی به جو زمین پدید آمده‌اند. آنها رد پرتوهای کیهانی‌ای را نشان می‌دهند که از سد جو زمین گذشته و دارند به سطح آن می‌رسند. دامنه‌ی انرژی این حسگرها ۱۰ کیلوالکترون ولت تا ۲۰ مگاالکترون ولت است که همانند دستگاه‌های پرتو X پزشکی و پوینده‌های (اسکنرهای) امنیتی فرودگاه‌هاست.
 |
| تابش‌ها در پوش‌سپهر (استراتوسفر) از مارس ۲۰۱۵ تا ژانویه‌ی ۲۰۱۸ |
تاثیر این دگرگونی‌ها بر ما چیست؟ پرتوهای کیهانی که به درون هواپیماهای مسافربری نفوذ می‌کنند و بر سر مسافران وخدمه‌ی آنها می‌بارند به اندازه‌ایست که خلبانان از سوی کمیسیون بین‌المللی حفاظت در برابر پرتو (ICRP) به عنوان "پرتوکارهای حرفه‌ای" شناخته شده‌اند. برخی از پژوهش‌ها نشان می‌دهند که پرتوهای کیهانی می‌توانند ابرها را بارور کرده و آذرخش به راه بیندازند و چه بسا آب و هوا و شرایط اقلیمی را دگرگون کنند. افزون بر آن، پژوهش‌های جداگانه نشانگر ارتباط پرتوهای کیهانی با کژآهنگی یا آریتمی قلبی در همه‌ی گروه‌های سنی بوده.
در سال‌های پیش رو، با رفتن خورشید به سوی کمینه‌ای که شاید ژرف‌ترین کمینه‌ی خورشیدی در یک سده‌ی گذشته باشد، پرتوهای کیهانی از این هم شدیدتر خواهند شد.
در همین زمینه:
* پرتوها در فضا چگونه بر انسان اثر می‌گذارند؟
* رویدادهای کیهانی رد خود را در درختان به جا می‌گذارند
در همین زمینه:
* پرتوها در فضا چگونه بر انسان اثر می‌گذارند؟
* رویدادهای کیهانی رد خود را در درختان به جا می‌گذارند
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
Space Weather - Nathan Schwadron - University of New Hampshire - cosmic rays - Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation - CRaTER - NASA - Lunar Reconnaissance Orbiter - LRO - Earth - Moon - Space Age - aluminum - astronaut - galactic cosmic rays - solar system - photon - sub-atomic - supernova - sun - magnetic field - solar wind - Solar Maximum - Solar Minimum - planet - Earth to Sky Calculus - stratosphere - Sensor - balloon - X-rays - gamma-rays - secondary cosmic rays - airport security scanner - pilot - International Commission on Radiological Protection - occupational radiation worker - cardiac arrhythmia -
منبع: spaceweather
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر