מתכננים טיול למאדים? קח שפע מיגון. על פי חיישנים בחללית ACE (Explorer Composition Explorer) של נאס"א, קרניים קוסמיות גלקטיות בדיוק הגיעו לשיא של תקופת החלל.
"בשנת 2009 עוצמות הקרינה הקוסמית עלו ב -19% מעבר לכל מה שראינו ב -50 השנים האחרונות", אומר ריצ'רד מולדד מקלטק. "העלייה משמעותית וזה יכול להיות שאנחנו צריכים לחשוב מחדש כמה קרינה מגן אסטרונאוטים לוקחים איתם למשימות בחלל העמוק."
הגורם לעלייה הוא מינימום סולארי, רגיעה עמוקה בפעילות השמש שהחלה בסביבות 2007 ונמשכת גם היום. חוקרים ידעו זה מכבר שקרניים קוסמיות עולות כאשר פעילות השמש יורדת. כרגע הפעילות הסולארית חלשה כמו שהייתה בעידן המודרני, מה שמהווה את הבמה למה שמיידלד מכנה "סערה מושלמת של קרניים קוסמיות."
"אנו חווים את המינימום הסולרי העמוק ביותר כמעט מאה שנה", אומר דין פסנל ממרכז טיסת החלל גודארד, "כך שלא מפתיע שקרניים קוסמיות נמצאות ברמות שיא לעידן החלל."
קרניים קוסמיות גלקטיות מגיעות מחוץ למערכת השמש. מדובר בחלקיקים תת-אטומיים - בעיקר פרוטונים אך גם כמה גרעינים כבדים - המואצים למהירות כמעט קלה על ידי פיצוצי סופרנובה מרוחקים. קרניים קוסמיות גורמות ל"מקלחות אוויר "של חלקיקים משניים כאשר הם פוגעים באטמוספירה של כדור הארץ. הם מהווים סכנה בריאותית לאסטרונאוטים. וקרינה קוסמית יחידה יכולה להשבית לוויין אם הוא פוגע במעגל משולב חסר מזל.
השדה המגנטי של השמש הוא קו ההגנה הראשון שלנו מפני החלקיקים הטעונים והאנרגטיים האלה. מערכת השמש כולה ממרקורי לפלוטו ומחוצה לה מוקפת בועה של מגנטיות סולארית המכונה "ההליוספרה". זה נובע מהדינמו המגנטי הפנימי של השמש ומנופח לממדי גרגנטואן על ידי רוח השמש. כאשר קרן קוסמית מנסה להיכנס למערכת השמש, עליה להילחם דרך השכבות החיצוניות של ההליוספרה; ואם זה ייכנס פנימה, יש סבך של שדות מגנטיים שממתינים לפיזור והסטה של הפולש.
"בזמנים של פעילות סולארית נמוכה, המגן הטבעי הזה נחלש, וקרניים קוסמיות יותר מסוגלות להגיע למערכת השמש הפנימית", מסביר פסנל.
Mewaldt מפרט שלושה היבטים של המינימום השמש הנוכחי שמשתלבים בכדי ליצור את הסערה המושלמת:
(1) השדה המגנטי של השמש חלש. "חלה ירידה חדה בשדה המגנטי הבין-פלנטרי של השמש (IMF) ל -4 ננו טסלה בלבד (nT) מערכים אופייניים של 6 עד 8 נ"ט," הוא אומר. "ללא ספק, קרן המטבע הבינלאומית בעלת שיא זה ללא ספק תורמת לשטפי הקרינה הקוסמיים הגבוהים."
(2) רוח השמש מתנופפת. "המדידות של חלליות יוליסס מראות שלחץ הרוח הסולארי נמצא בשפל של 50 שנה", הוא ממשיך, "כך שהבועה המגנטית המגנה על מערכת השמש אינה מתנפחת באותה מידה כרגיל." בועה קטנה יותר מעניקה לקרניים קוסמיות זריקה קצרה יותר למערכת השמש. ברגע שנכנסת קרן קוסמית למערכת השמש, עליה "לשחות במעלה הזרם" כנגד רוח השמש. מהירויות הרוח הסולאריות ירדו לרמות נמוכות מאוד בשנת 2008 ו -2009, מה שמקל על הרגיל קרן קוסמית מהרגיל.
(3) הגיליון הנוכחי משטח. דמיין את השמש לובשת חצאית בלרינה רחבה כמו מערכת השמש כולה עם זרם חשמלי שזורם לאורך הקפלים הגליים. זהו "גיליון הזרם ההליוספרי", אזור מעבר עצום בו הקוטביות של השדה המגנטי של השמש משתנה מתוספת (צפונה) למינוס (דרום). הסדין הנוכחי חשוב מכיוון שקרניים קוסמיות נוטות להיות מונחות על ידי קפליו. בזמן האחרון הסדין הנוכחי משטח את עצמו, ומאפשר לקרניים קוסמיות גישה ישירה יותר למערכת השמש הפנימית.
"אם השיטוח יימשך כמו שהיה במינימיות סולאריות קודמות, היינו יכולים לראות שטפי קרניים קוסמיים קופצים עד 30% מעל לשיאי תקופת החלל הקודמים," מנבא מיוולד.
כדור הארץ אינו בסכנה גדולה מהקרניים הקוסמיות הנוספות. האטמוספירה של כדור הארץ ושדה מגנטי משתלבים יחד ליצירת מגן אימתני מפני קרינת חלל, ומגן על בני האדם על פני השטח. אכן, חווינו סופות הרבה יותר גרועות מזה. לפני מאות שנים שטפי קרניים קוסמיים היו גבוהים ב -200% לפחות ממה שהם עכשיו. חוקרים יודעים זאת מכיוון שכאשר קרניים קוסמיות פוגעות באטמוספירה, הם מייצרים את האיזוטופ beryllium-10, שנשמר בקרח קוטב. על ידי בחינת ליבות קרח, ניתן להעריך שטפי קרניים קוסמיים יותר מאלף שנה אל העבר. אפילו עם התגברות האחרונה, קרניים קוסמיות כיום חלשות בהרבה מכפי שהייתה לעיתים במילניום האחרון.
"עידן החלל חווה עד כה תקופה של פעילות קרניים קוסמית נמוכה יחסית", אומר מיוולד. "אנו עשויים לחזור לרמות האופייניות למאות השנים האחרונות."
החללית של נאס"א תמשיך לעקוב אחר המצב עם התפתחות מינימום סולארי. הישאר מעודכן לעדכונים.
