Plánujete výlet na Mars? Vezmite veľa tienenia. Podľa senzorov na kozmickej lodi NASA ACE (Advanced Composition Explorer) práve galaktické kozmické lúče práve dosiahli vrchol vesmíru.
„V roku 2009 sa intenzita kozmického žiarenia zvýšila o 19% nad čokoľvek, čo sme videli v posledných 50 rokoch,“ hovorí Richard Mewaldt z Caltech. "Zvýšenie je významné a mohlo by to znamenať, že musíme znova premyslieť, koľko žiarenia tieniaci astronautov berú so sebou na vesmírne misie."
Príčinou prepätia je solárne minimum, hlboký výpadok slnečnej aktivity, ktorý začal okolo roku 2007 a pokračuje dodnes. Vedci už dávno vedeli, že kozmické lúče stúpajú, keď klesá slnečná aktivita. Práve teraz je slnečná aktivita taká slabá ako v modernej dobe a pripravuje pôdu pre to, čo Mewaldt nazýva „dokonalá búrka kozmických lúčov“.
„Zažívame najhlbšie slnečné minimum za takmer storočie,“ hovorí Dean Pesnell z Goddardovho vesmírneho letového centra, „preto neprekvapuje, že kozmické lúče sú na rekordnej úrovni pre vesmírny vek.“
Galaktické kozmické lúče pochádzajú zvonka slnečnej sústavy. Sú to subatomické častice - hlavne protóny, ale aj niektoré ťažké jadrá - zrýchlené na takmer nízku rýchlosť pomocou vzdialených výbuchov supernovy. Kozmické lúče spôsobujú „vzduchové sprchy“ sekundárnych častíc, keď dopadnú na zemskú atmosféru. Predstavujú zdravotné riziko pre astronautov. A jediný kozmický lúč môže deaktivovať satelit, ak zasiahne nešťastný integrovaný obvod.
Magnetické pole Slnka je našou prvou obrannou líniou proti týmto vysoko nabitým energetickým časticiam. Celá slnečná sústava od ortuti po Pluto a ďalej je obklopená bublinou slnečného magnetizmu nazývanou „heliosféra“. Pramení z vnútorného magnetického dynama slnka a je nafúknuté slnečným vetrom do rozmerov chrličov. Keď sa kozmický lúč pokúša vstúpiť do slnečnej sústavy, musí bojovať cez vonkajšie vrstvy heliosféry; a ak sa dostane dovnútra, čaká na rozptýlenie a odklonenie votrelca húštiny magnetických polí.
„V čase nízkej slnečnej aktivity je toto prirodzené tienenie oslabené a kozmickejšie lúče dokážu preniknúť do vnútornej slnečnej sústavy,“ vysvetľuje Pesnell.
Mewaldt uvádza tri aspekty súčasného slnečného minima, ktoré sa kombinujú a vytvárajú perfektnú búrku:
(1) Slnečné magnetické pole je slabé. „Došlo k výraznému poklesu slnečného medziplanetárneho magnetického poľa (MMF) na iba 4 nanoTesla (nT) z typických hodnôt 6 až 8 nT,“ hovorí. "Tento rekordne nízky MMF bezpochyby prispieva k rekordne vysokým tokom kozmického žiarenia."
(2) Slnečný vietor signalizuje. „Merania kozmickej lode Ulysses ukazujú, že tlak slnečného vetra je na 50-ročnej nízkej úrovni,“ pokračuje, „takže magnetická bublina, ktorá chráni slnečnú sústavu, sa nenafúkne tak často ako obvykle.“ Menšia bublina dáva kozmickým lúčom kratšiu streľbu do slnečnej sústavy. Keď kozmický lúč vstúpi do slnečnej sústavy, musí „plávať proti prúdu“ proti slnečnému vetra. Rýchlosti slnečného vetra v rokoch 2008 a 2009 klesli na veľmi nízku úroveň, čo uľahčuje kosmickému žiareniu pokračovanie.
(3) Aktuálny list sa vyrovnáva. Predstavte si slnko, ktoré má balerínsku sukňu tak širokú ako celá slnečná sústava, pričom elektrický prúd tečie cez zvlnené záhyby. Toto je „helioférický prúdový hárok“, obrovská prechodná zóna, kde sa polarita slnečného magnetického poľa mení z plus (sever) na mínus (juh). Súčasný list je dôležitý, pretože kozmické lúče majú tendenciu sa riadiť svojimi záhybmi. V poslednej dobe sa súčasná vrstva vyrovnáva a umožňuje kozmickým lúčom priamejší prístup k vnútornej slnečnej sústave.
„Ak sploštenie pokračuje tak, ako to bolo v predchádzajúcich solárnych minimách, mohli by sme vidieť, ako toky kozmického žiarenia preskakujú až o 30% nad predchádzajúcimi maximami kozmického veku,“ predpovedá Mewaldt.
Krajina nie je nijako zvlášť nebezpečná z kozmického žiarenia. Atmosféra planéty a magnetické pole sa spájajú a vytvárajú impozantný štít proti žiareniu vesmíru, čím chránia ľudí na povrchu. V skutočnosti sme búrky zvetrané oveľa horšie. Pred stovkami rokov boli toky kozmického žiarenia najmenej o 200% vyššie ako v súčasnosti. Vedci to vedia, pretože keď kozmické lúče zasiahnu atmosféru, produkujú izotop beryllium-10, ktorý sa uchováva v polárnom ľade. Preskúmaním ľadových jadier je možné odhadnúť toky kozmického žiarenia viac ako tisíc rokov do minulosti. Napriek nedávnemu nárastu sú dnes kozmické lúče omnoho slabšie, ako tomu bolo v minulosti v minulom tisícročí.
„Vesmírna éra doteraz zažila čas relatívne nízkej aktivity kozmického žiarenia,“ hovorí Mewaldt. "Možno sa teraz vraciame na úrovne typické pre minulé storočia."
Vesmírna loď NASA bude naďalej monitorovať situáciu, keď sa objaví solárne minimum. Sledujte aktualizácie.
