Promieniowanie kosmiczne to nieprzerwany strumień kwantów promieniowania gamma, atomów i cząstek elementarnych, rozpędzonych do prędkości bliskiej prędkości światła i nieustannie bombardujących Ziemię. Niektóre cząstki promieniowania kosmicznego to zjonizowane atomy pierwiastków takich jak żelazo, węgiel i krzem. Pierwiastki te zbyt łatwo się jonizują, by mogły wniknąć tak głęboko w obręb pola magnetycznego Układu Słonecznego. Okazuje się, że przynajmniej w części to zagadkowe promieniowanie kosmiczne pochodzi z naszego układu. I to nie ze Słońca.

Promieniowanie kosmiczne to wysokoenergetyczny deszcz, którego głównymi źródłami są mgławice planetarne po gwiazdach supernowych i centra galaktyk, wypełnia cały Wszechświat i w każdej sekundzie bombarduje Ziemię. Jednak część rejestrowanego pierwotnego promieniowania kosmicznego nie pasuje do tej teorii.

Tajemnica tej zagadkowej składowej promieniowania kosmicznego została rozwiązana przez naukowców z Southwest Research Institute w Teksasie i University of Michigan. Publikujący na łamach “Geophysical Research Letters” naukowsy sądzą, że promieniowanie to pochodzi z drobin pyłu, które przywędrowały z pasa Kuipera.

Pas Kuipera zaczyna się za orbitą Neptuna i zawiera miliardy mniejszych i większych brył zimnej materii. Stamtąd pochodzą drobiny pyłu, które pod wpływem grawitacji Słońca i planet rozpoczynają powolną wędrówkę w stronę naszej gwiazdy.

Amerykańscy naukowcy odkryli, że z tych drobin powstają wysokoenergetyczne cząstki promieniowania. Gdy drobiny pyłu znajdą się blisko Słońca, wiatr słoneczny wybija z nich atomy żelaza, węgla i krzemu. Następnie wiatr jonizuje te atomy i rozpędza je w polu magnetycznym niemal do prędkości światła. Na krańcach Układu Słonecznego niektóre z tych cząstek są odbijane z powrotem i tak trafiają do naszych detektorów jako pierwotne promieniowanie kosmiczne niezależne od Słońca.

Zjawisko to było wcześniej nieznane. Uważano, że rejestrowane wysokoenergetyczne jony pierwotnego promieniowania kosmicznego mogą być złożone tylko z pierwiastków, które trudno się jonizują, bo inaczej pole magnetyczne Słońca nie dałoby im dotrzeć w pobliże Ziemi. Dlatego zaskoczeniem było odkrycie, że są to często pierwiastki o niskiej energii jonizacji. Było bardzo mało prawdopodobne, by pochodziły one ze źródeł leżących poza naszym układem, lecz brakowało wyjaśnienia. Odkrycie to rzuca nowe światło na problem interakcji między wiatrem słonecznym i materią międzyplanetarną.

Autor

Marcin Marszałek