Kosmiczne promieniowanie

Promieniowanie kosmiczne 

Promieniowanie kosmiczne, to promieniowanie cząsteczek o dużej prędkości przemieszczające się w przestrzeni, pochodzące ze źródeł w Galaktyce Drogi Mlecznej. Niektóre cząsteczki promieniowania kosmicznego pochodzą ze Słońca lub z elementów spoza Drogi Mlecznej. 

Po odkryciu promieniowania przez francuskiego fizyka Henri Becquerela w 1896 roku naukowcy wierzyli, że jonizacja atmosfery zachodzi tylko w przypadku pierwiastków radioaktywnych znajdujących się w skałach ziemnych lub w gazach radioaktywnych. Austriacki fizyk Victor Hess znalazł dodatkowe źródło w 1912 roku, kiedy przymocował trzy elektrometry do balonu i zmierzył promieniowanie atmosferyczne na wysokości około 4600 metrów podczas całkowitego zaćmienia Słońca. Fizycy początkowo wierzyli, że promienie kosmiczne są promieniami gamma. Jednak w latach 30. eksperymenty ujawniły, że promienie kosmiczne to w większości naładowane cząstki. 

Źródła promieniowania kosmicznego 

Dzięki możliwościom sprawdzenia poziomu promieniowania kosmicznego, na przestrzeni lat pojawia się wiele nowych jego źródeł. Często niespodziewanie radary rejestrują nowe źródła wysokoenergetycznych promieni kosmicznych, które bombardują Ziemię. 

Najnowocześniejsze obserwatoria pozwalają na nieustanne obserwowanie i monitorowanie nieba oraz możliwość zarejestrowania każdego odchylenia. Co nie zmienia faktu, że gdy pojawia się nowe źródło promieniowania kosmicznego, niekiedy jest ciężko je zlokalizować, ponieważ najczęściej pochodzą z bardzo odległych źródeł. 

Nikt nie wie dokładnie, skąd pochodzą promienie kosmiczne, ale naukowcy przypuszczają, że mogą pochodzić z supernowych – masywnych gwiazd, które wybuchają – z kwazarów lub być może z innych egzotycznych, mniej zrozumianych lub jeszcze nieodkrytych źródeł we wszechświecie. Bywa, że naukowcy są bliscy zlokalizowania źródła promieniowania i są to np. punkty w pobliżu wielkich konstelacji np. Oriona, Byka czy Bliźniąt. Jednak nigdy nie ma pewności, co do dokładności zlokalizowania źródła. 

Wpływ promieniowania kosmicznego na organizm ludzki 

Promieniowanie kosmiczne jest niebezpieczne i stanowi jedno z podstawowych zagrożeń dla zdrowia astronautów. Określanie konsekwencji zdrowotnych po ekspozycji na promieniowanie obejmuje bardzo złożone procesy. Trudno jest dokładnie określić ilościowo, w jaki sposób promieniowanie oddziałuje z tkankami i komórkami – a bardziej skomplikowane jest ilościowe określenie, jakie będą długoterminowe wyniki pod względem potencjalnych chorób i skutków dla układu biologicznego.

Praktycznie każda komórka w ciele jest podatna na uszkodzenia popromienne. Obecne badania zajmują się długoterminowymi konsekwencjami zdrowotnymi narażenia na promieniowanie, takimi jak nowotwory, a także niekorzystnymi skutkami dla ośrodkowego układu nerwowego i sercowo-naczyniowego.

Głównym sposobem, w jaki promieniowanie wpływa na komórki, jest uszkadzanie DNA. Elementy DNA mogą zostać usunięte, a komórka podejmie próbę naprawienia tych uszkodzeń. Czasami jest to skuteczne, a czasami nie, a niekiedy może być źle naprawione. Geny, które zostały źle naprawione, mogą stać się mutacjami, a akumulacja tych mutacji w czasie może potencjalnie prowadzić do nowotworów. 

Promieniowanie kosmiczne może zmieniać układ sercowo-naczyniowy, uszkadzając serce, stwardniać i zwężać tętnice i/lub eliminować niektóre komórki w wyściółce naczyń krwionośnych, prowadząc do choroby sercowo-naczyniowej. Narażenie na promieniowanie może utrudniać neurogenezę, proces tworzenia nowych komórek w mózgu. Jeśli neurony lub komórki podtrzymujące zostaną uszkodzone lub zabite, istnieje mniejszy potencjał rozwoju nowych komórek, zwłaszcza w tempie, w jakim dana osoba musiałaby zminimalizować lub wyeliminować uszkodzenia. W ośrodkowym układzie nerwowym może to prowadzić do upośledzenia funkcji poznawczych i deficytów pamięci.

Na szczęście największe niebezpieczeństwo narażenia na promieniowanie kosmiczne występuje bezpośrednio w kosmosie. Pole magnetyczne ziemi pozwala na niewielkie neutralizowanie szkodliwości promieniowania kosmicznego, jednakże nigdy nie ma całkowitej pewności jak bardzo jesteśmy nieustannie narażenia na szkodliwość promieniowania kosmicznego.