¿De dónde viene la radiación en el espacio y podemos observarla?


12

Recientemente he estado leyendo que el viaje espacial está fuertemente influenciado por la "radiación espacial" y cómo representa una amenaza para la exploración espacial humana.

¿Esta radiación se origina en estrellas como nuestro Sol, o es una omnipresente, llamémosla, "fuerza" en el espacio (como el ruido cósmico) que no tiene una fuente específica?

Además, ¿puede un astrónomo aficionado visualizar esta radiación de alguna manera para poder observarla?

Respuestas:


3

Los rayos cósmicos consisten en radiación electromagnética (es decir, fotones) de diferentes frecuencias (ondas de radio, IR, luz, luz UV, rayos X, rayos gamma), así como partículas cargadas (protones, electrones, tal vez incluso iones de elementos de luz) y otras cosas como los neutrinos.

La gran mayoría de la radiación que encontramos alrededor de la Tierra será del sol, porque está muy cerca y básicamente es una gran mancha radiante. Por lo general, con fuentes de radiación isotrópicas (igualmente en todas las direcciones), la intensidad de radiación disminuye con el cuadrado de la distancia. Eso significa que la radiación disminuye muy, muy rápido. Ve dos veces más lejos del sol y solo recibirás un cuarto de la radiación.

La radiación EM de los rayos UV y superiores (rayos X y rayos gamma) es probablemente la más dañina. El campo magnético de la Tierra nos protege de estos rayos, pero el viaje interplanetario no tendrá este beneficio. Los rayos X y los rayos gamma también pueden provenir de supernovas y otros objetos estelares, que están muy lejos, pero probablemente serán demasiado débiles para afectar a los astronautas. Sin embargo, puede ser captado por telescopios y satélites especializados sensibles.

Las partículas cargadas pueden ser un problema para las naves espaciales y los dispositivos electrónicos a bordo, pero probablemente se pueden humedecer protegiendo a las naves espaciales para proteger a los astronautas.

Los neutrinos no me preocupan, ya que apenas interactúan con otros asuntos.

Como aficionado, tendrá problemas para detectar los rayos UV y superiores. Principalmente porque la magnetosfera y la atmósfera nos protegen principalmente de este tipo de radiación.

Sin embargo, podría detectar la radiación de partículas tomando fotos de la aurora boreal ... :)


1
¿Podría hacer una mención a las explosiones de rayos gamma? Si suceden lo suficientemente cerca, también pueden ser peligrosos.
Envite

1
La magnetosfera no tiene efecto sobre los rayos X o los rayos gamma ya que los fotones no se ven afectados por los campos magnéticos. Lo que nos protege de ellos es la atmósfera que absorbe casi cualquier cosa más enérgica que los rayos UV. En general, los rayos UV, x y gamma externos no son realmente un problema, a menos que haya sido muy desafortunado y haya ocurrido un GRB mientras estaba allí. Las partículas cargadas son la gran preocupación para la exploración espacial, la magnetosfera nos protege de ellas en la tierra y las recoge en el cinturón de van allen.
John Meacham

2

Toda la materia energizada emite radiación. La radiación puede consistir en energía electromagnética o partículas, como se cubre en otra respuesta. Hay dos tipos de radiación: ionizantes y no ionizantes. La radiación ionizante es del tipo que nos preocupa principalmente por el peligro, porque puede convertir los átomos que atraviesa en iones, lo que es peligroso para la salud humana. La radiación no ionizante puede ser peligrosa si genera suficiente calor como para causar ionización térmica.

Radiación ionizante

  • Ultravioleta (de 10 a 125 nm de longitud de onda): radiación electromagnética que es absorbida por la atmósfera de la Tierra pero está presente en el espacio
  • Radiografía: relativamente inofensiva en las pequeñas dosis que recibimos para el trabajo médico, pero dañina en una mayor exposición
  • Radiación gamma: radiación electromagnética de longitud de onda extremadamente pequeña emitida durante los procesos nucleares
  • Radiación alfa: dos protones y dos neutrones unidos como una sola partícula (núcleo de helio-4), no pueden penetrar en la piel a velocidades lentas, pero las partículas alfa de alta energía pueden representar un peligro para la salud humana (no pueden penetrar en la atmósfera, pero están presentes en el espacio )
  • Radiación beta: pueden ser electrones (Beta-menos) o positrones (Beta-plus), por lo general no penetran en la atmósfera, pero pueden penetrar fácilmente el tejido humano sin blindaje
  • Radiación de neutrones: neutrones emitidos por fisión nuclear, altamente peligrosos, se ionizan fácilmente e incluso pueden hacer que otros materiales sean radiactivos

Radiación no ionizante

  • Ultravioleta (parte inferior del espectro): energía no ionizante pero lo suficientemente alta como para que pueda tener algunos efectos peligrosos en el cuerpo humano
  • Luz visible: la energía electromagnética que vemos, aproximadamente 380-750 nm de longitud de onda
  • Infrarrojo: energía electromagnética emitida por la mayoría de los objetos a temperaturas que tratamos diariamente, de aproximadamente 700 nm a 1 mm de longitud de onda
  • Microondas: energía electromagnética de longitudes de onda de 1 mm a 1 metro
  • Ondas de radio: energía electromagnética de longitudes de onda mayores que la infrarroja

Usó Wikipedia como referencia para organizar y reforzar la información.

En el espacio tenemos numerosas fuentes de radiación, ya que toda la materia energizada emite radiación. Las estrellas son un factor importante que emite la mayoría de los tipos de radiación. Las supernovas y los agujeros negros también emiten radiación. Finalmente, algo de radiación se ha propagado a través del universo desde el Big Bang. La radiación del fondo cósmico de microondas (CMB) nos da una idea del universo primitivo.

Hay muchas formas de observar la radiación. Los telescopios tradicionales hacen uso de nuestra capacidad natural para captar la luz visible y amplificarla con lentes. Los radiotelescopios también son relativamente fáciles de conseguir para un aficionado. Aquí hay algunas instrucciones sobre cómo construir un radiotelescopio simple. Un aficionado puede observar fácilmente la luz infrarroja cercana con un telescopio normal y una película infrarroja, pero esto no nos da muchos más detalles que la luz visible. La mayoría de los infrarrojos del espacio son absorbidos por nuestra atmósfera ( más en telescopios infrarrojos ). La radiación UV y superior también sería difícil de detectar por un aficionado, ya que nuestra atmósfera nos protege de ella, así como la radiación de partículas.

Como uno responde inteligente publicada, que podemos observar las impresionantes efectos de luz que se producen cuando la radiación de partículas ioniza la atmósfera superior. La radiación de partículas generalmente es desviada por el campo magnético de la Tierra, pero a veces viaja a lo largo de las líneas de campo hacia los polos, por lo que los efectos de la luz de la radiación de partículas solo se observan en las regiones árticas como las luces del Norte y del Sur.

Al usar nuestro sitio, usted reconoce que ha leído y comprende nuestra Política de Cookies y Política de Privacidad.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.