Kosmische Strahlen sind schlecht – und sie werden schlimmer. Das ist das Ergebnis einer neuen Arbeit, die gerade in der Forschungszeitschrift Space Weather veröffentlicht wurde.
Die Autoren, angeführt von Prof. Nathan Schwadron von der University of New Hampshire, zeigen, dass Strahlung aus dem Weltraum gefährlicher ist und sich schneller als vorhergesagt verstärkt.
Die Geschichte beginnt vor vier Jahren, als Schwadron und Kollegen erstmals Alarm über die kosmischen Strahlen auslösten.
Sie analysierten Daten des CRATER-Instruments an Bord des NASA-Lunar Reconnaissance Orbiters (LRO) und fanden heraus, dass die kosmische Strahlung im Erd-Mond-System einen Höchstwert erreichte, wie es im Weltraumzeitalter noch nie zuvor der Fall war.
Die sich verschlechternde Strahlungsumgebung sei ein potenzielles Risiko für die Astronauten, wie sie bemerkten, wie lange sie sicher durch den Weltraum reisen könnten.
Diese Zahl aus ihrem ursprünglichen Bericht von 2014 zeigt die Anzahl der Tage, die ein 30 Jahre alter männlicher Astronaut in einem Raumschiff mit 10 g / cm 2Aluminiumabschirmung fliegen kann, bevor er die NASA-vorgeschriebenen Strahlungsgrenzen erreicht.
In den 1990er Jahren konnte der Astronaut 1000 Tage im interplanetaren Raum verbringen. Im Jahr 2014 … nur 700 Tage. „Das ist eine große Veränderung“, sagt Schwadron.
Galaktische kosmische Strahlen kommen von außerhalb des Sonnensystems. Sie sind eine Mischung aus hochenergetischen Photonen und subatomaren Teilchen, die durch Supernova-Explosionen und andere gewaltige Ereignisse im Kosmos auf die Erde geschleudert werden.
Unsere erste Verteidigungslinie ist die Sonne: Das Magnetfeld der Sonne und der Sonnenwind bilden zusammen ein poröses „Schild“, das kosmische Strahlen abwehrt und versucht, in das Sonnensystem einzudringen.
Die Abschirmwirkung der Sonne ist während des Sonnenmaximums am stärksten und während des Sonnenminimums am schwächsten – daher der 11-Jahres-Rhythmus der Missionsdauer.
Das Problem ist, wie die Autoren in ihrer neuen Arbeit bemerken, dass der Schild schwächer wird: „Im letzten Jahrzehnt hat der Sonnenwind geringe Dichten und magnetische Feldstärken gezeigt, die anomale Zustände darstellen, die im Weltraumzeitalter nie beobachtet wurden, ein Ergebnis dieser bemerkenswert schwachen Sonnenaktivität, wir haben auch die höchsten Flüsse der kosmischen Strahlung beobachtet.“ (Rasant abschwächendes Erdmagnetfeld, Energie aus dem Weltraum – das Erwachen hat begonnen (Video))
Im Jahr 2014 verwendeten Schwadron und Kollegen ein Modell der Sonnenaktivität, um vorherzusagen, wie schlecht die kosmische Strahlung während des nächsten solaren Minimums werden würde, das jetzt in 2019-2020 erwartet wird. „Unsere bisherigen Arbeiten haben eine Erhöhung der Dosisleistungen von einem Sonnenminimum auf das nächste um etwa 20% nahegelegt“, sagt Schwadron.
„Wir sehen jetzt, dass die von CRaTER in den letzten 4 Jahren beobachteten tatsächlichen Dosisraten die Vorhersagen um etwa 10% übersteigen, was zeigt, dass sich die Strahlungsumgebung noch schneller verschlechtert, als wir erwartet hatten.“ In diesem Diagramm zeigen hellgrüne Datenpunkte den jüngsten Überschuss:
Die Daten, die Schwadron und seine Kollegen analysiert haben, stammen von CRaTER auf der Raumsonde LRO in der Umlaufbahn um den Mond, die der kosmischen Strahlung ausgesetzt sind, die die Sonne passieren lässt.
Hier auf der Erde haben wir zwei zusätzliche Verteidigungslinien: das Magnetfeld und die Atmosphäre unseres Planeten. Beide mildern die kosmische Strahlung.
Aber selbst auf der Erde ist der Anstieg spürbar. Spaceweather.com und die Studenten von Earth to Sky Calculus haben seit 2015 fast wöchentlich Weltraum-Luftballons in die Stratosphäre gebracht. Sensoren an Bord dieser Ballons zeigen eine 13% ige Zunahme der Strahlung (Röntgen- und Gammastrahlen), die die Atmosphäre unseres Planeten durchdringt:
Die von diesen Ballonen detektierten Röntgen- und Gammastrahlen sind „sekundäre kosmische Strahlen“, die durch das Absinken primärer kosmischer Strahlen in die obere Erdatmosphäre erzeugt werden.
Sie verfolgen Strahlung, die auf die Oberfläche unseres Planeten herabsickert. Der Energiebereich der Sensoren, 10 keV bis 20 MeV ist ähnlich dem von medizinischen Röntgengeräten und Flughafensicherheitsscannern.
Wie wirkt sich das auf uns aus? Kosmische Strahlen durchdringen kommerzielle Fluglinien und bedrohen Passagiere und Flugbesatzungen so sehr, dass Piloten von der Internationalen Strahlenschutzkommission als Strahlenarbeiter eingestuft werden (2018 erwarten Dutzende Magnetstürme unsere Erde).
Einige Forschungen zeigen, dass kosmische Strahlung Wolken säen und Blitze auslösen kann, die Wetter und Klima verändern können. Darüber hinaus gibt es Studien ( # 1 , # 2 , # 3 , # 4 ), die kosmische Strahlung mit Herzrhythmusstörungen in der Allgemeinbevölkerung verbinden.
Die kosmische Strahlung wird sich in den kommenden Jahren noch verstärken, wenn die Sonne auf das tiefste Sonnenminimum fällt.
Literatur:
Irrtümer der Erdgeschichte. Die Urzeit war gestern.
Die Erde im Umbruch: Katastrophen form(t)en diese Welt. Beweise aus historischer Zeit
Quellen: PublicDomain/spaceweather.com am 11.03.2018
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