«science-pop»

Причина ультрафиолетового излучения

Однако для столь мощного излучения количества падающего газа было явно недостаточно. Поэтому было сделано предположение, что за облаком скрывается центральная звездообразующая галактика, которая и поставляет необходимую для излучения энергию. В свою очередь, мощный газовый ореол может быть поставщиком водорода, необходимого для массового образования звезд галактики.

Валерия — мамина дочка. Галина Николаевна в свои 82 года — настоящая красотка

Прямые или изогнутые? Какие огурцы выбрать, чтобы не разочароваться во вкусе

14 июня — день памяти Агапита Печерского, врача-бессребренника, молитвы

Падение газа может быть связано с притяжением самой галактики. Его наличие было установлено косвенным путем — по эффекту Доплера. В зависимости от направления потока газа спектр может смещаться либо в более длинноволновую, либо в более коротковолновую область.

Что такое космические лучи?

Путешествуя по нескончаемым просторам вселенной, встречая на своём пути много неожиданностей и всяческих внешних влияний. И одним из этих влияний оказываются лучи из космоса.Космические лучи — это имеющие и не имеющие заряда частички, прилетающие из вселенских просторов к поверхности Земли, задерживаясь в воздушной оболочке нашей планеты. Физика космических лучей стала областью, имеющей очень перспективное будущее. Потому что исследуя космолучи, учёные могут лучше разобраться в процессах, происходящих в Звёздах, в нашей и не только Галактиках. Такие огромные возможности смогут предоставить нам космические лучи.

Флуоресцентный детектор ТУС на борту спутника «Ломоносов»

Разработкой новой технологии космического флуоресцентного детектора занялись несколько научных групп из разных стран. Роскосмос по предложению Совета по космосу РАН запланировал создание нового детектора флуоресценции со сравнительно малой апертурой (площадью зеркала-концентратора). Такой детектор должен получить первые полноценные изображения треков ШАЛ, генерируемых космическими лучами самых высоких энергий, с борта спутника с высотой орбиты около 500 км и научиться различать истинные события ШАЛ и фоновые. Фон могут создавать не только космические частицы, но и светящиеся электрические разряды в атмосфере, а также вспышки, сопровождающие человеческую деятельность на Земле.

Детектор ТУС разрабатывали, используя опыт применения новых композитных материалов при создании зеркала-концентратора по типу зеркала Френеля и опыт построения многоканальных фотодетекторов в области длин волн флуоресцентного излучения атмосферы (320–400 нм) с разрешением во времени в доли микросекунды. Инженерная часть проекта выполнена в АО «ВНИИЭМ».

В детекторе (рис. 1) две части: параболическое зеркало-концентратор типа зеркала Френеля и фотоприёмник, состоящий из 256 квадратных ячеек размером 15×15 мм.

Ось детектора (рис. 2) направлена в надир — на Землю — с точностью 0,1° с помощью системы ориентации спутника, разработанной в АО «НИИЭМ». В таком положении излучение вертикального ШАЛ максимально концентрируется зеркалом так, что размер фокусного пятна определяется качеством изготовления зеркала-концентратора и угловым отклонением направления ШАЛ от оптической оси. С увеличением зенитного угла сигнал ШАЛ начинает переходить из ячейки в ячейку и в фотоприёмнике регистрируется пространственно-временная картина движения диска частиц ШАЛ — его трек.

Фотоприёмник представляет собой матрицу из 16×16 = 256 фотоэлектронных умножителей (ФЭУ). Перед каждым ФЭУ находится светофильтр, пропускающий ультрафиолетовое излучение в диапазоне 240–400 нм. На входе каждой ячейки расположен световод, который собирает свет с квадратного входного окна ячейки (15×15 мм) на круглый фотокатод ФЭУ (диаметром 13 мм), и бленда для защиты от боковой засветки. В ячейки записываются цифровые данные событий, отобранных триггером детектора (электронной системой отбора). Основной режим работы детектора — регистрация треков ШАЛ, генерируемых частицей космических лучей ультравысоких энергий. В этом режиме данные ячеек записываются как осциллограммы с длиной развёртки 256 шагов по 0,8 микросекунды.

Поле зрения одной ячейки детектора равно 0,01 рад, что при высоте орбиты 500 км соответствует наблюдению в атмосфере квадрата 5×5 км. Такое сравнительно грубое разрешение должно быть улучшено на порядок при создании полномасштабных детекторов космических лучей ультравысокой энергии, поскольку размер диска ШАЛ — источника флуоресцентного излучения составляет 0,2–1 км. Полученное качество зеркала позволяет проводить первые измерения треков ШАЛ, однако очевидна необходимость применения многокомпонентной оптической системы для расширения поля зрения детектора до ±30°.

Для изучения физики космических лучей ультравысоких энергий с помощью орбитального детектора была создана международная коллаборация Lomonosov-UHECR / TLE. В неё вошли Научно-исследовательский институт ядерной физики Московского государственного университета (НИИЯФ МГУ), международный Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ) и университеты Республики Корея и Мексики.

Анализ излучения

Анализ космического гамма излучения как и реликтового излучения Вселенной техническими средствами оказался исключительно сложным делом из-за малости абсолютных потоков, приходящих из космоса. Так, полная гамма-светимость нашей Галактики примерно в 106 раз меньше ее оптической светимости. Поток космического гамма-излучения вблизи Земли даже для относительно ярких объектов составляет по порядку величины 10 -5 квант/см-2 (при энергии около 100 МэВ). В результате для получения статистически значимых данных необходимо применять светосильные приборы большой площади и проводить измерения в течение длительного времени.

Первые сведения о распределении гамма-источников на небесной сфере были получены в 1967 г. с помощью небольшого телескопа, установленного на спутнике ОСО-3. ОСО  (OSO – Orbiting Solar Observatories) был запущен США для изучения  солнечной активности и вспышек.

Космическое гамма излучение в пределах небольшой полосы имеет главный максимум интенсивности – в направлении на центр Галактики, и второй, меньший максимум, – в направлении на ее антицентр. Такое распределение указывает на галактическую природу регистрируемого гамма-излучения, очевидно возникающего при взаимодействии космических лучей с межзвездным газом.
Кроме диффузной составляющей (или квазидиффузной, не разрешаемой современными телескопами) обнаружено уже более 25 дискретных гамма-источников, среди которых два отождествлены с молодыми пульсарами (в Крабовидной туманности и в созвездии Парусов), еще четыре отождествлены соответственно с переменным рентгеновским источником Cen Х-3, квазаром ЗС 273, сейфертовской галактикой NGC 4151 и близким газопылевым облаком. Большинство же открытых гамма-источников пока не удалось отождествить ни с одним из объектов, наблюдающихся в других диапазонах спектра. Природа неотождествленных источников остается невыясненной, поскольку наблюдаемые особенности космического гамма излучения   объясняются в рамках совершенно различных моделей.
Одним из интереснейших открытий гамма-астрономии стало обнаружение кратковременных мощных гамма-всплесков, наблюдавшихся с помощью небольших патрульных телескопов, размещенных на спутниках различного назначения. До сих пор ни один из зарегистрированных 150 всплесков не отождествлен с каким-либо известным объектом, а именно созвездием или звездой на небе.
Несмотря на огромные экспериментальные трудности, исследования в гамма-диапазоне несомненно будут расширяться в ближайшие годы, когда намечено вывести на орбиту большие специализированные спутники с комплексом светосильных телескопов этого диапазона.

Что такое космическая радиация

Это электромагнитное излучение, которое имеет внеземной источник. Его подразделяют на первичное и вторичное излучение. Иногда космическое излучение еще называют космическими лучами.

Первичные космические лучи представляют собой поток заряженных ядерных частиц, который проходит через поверхность Земли, появляясь из различных участков космического пространства. Источником появления этих частиц стоит считать космическую энергию, которую высвобождают сверхновые (взорвавшиеся звезды), а также всеми любимое Солнце — оно является наиболее постоянным поставщиком космического излучения.

Значительная часть этого излучения представляет собой более или менее непрерывное истечение плазмы, так называемый солнечный ветер, являющийся продолжением внешних слоев солнечной атмосферы — солнечной короны. Вблизи Земли его скорость составляет обычно 400–500 км/с.

В свою очередь, «вспышки» на Солнце — выбросы дополнительной корпускулярной энергии — провоцируют магнитные бури и полярные сияния, а также представляют угрозу для жизни космонавтов при выходе в открытый космос.

Кстати, эти «вспышки» и высвобождаемая ими энергия — один из главных аргументов в пользу теории о том, что американцы на Луну не высаживались. Сторонники «лунного заговора» заявляют, что американские астронавты неминуемо погибли бы от лучевой болезни по причине того, что на поверхности спутника нет магнитного поля. К тому же экипаж «Аполлона-11» во главе с Нилом Армстронгом пересек радиационные пояса Земли, а значит, должен был получить колоссальные дозы облучения.

В теории всё верно, но на деле астронавты подвергались действию космической радиации всего в течение нескольких часов и получили дозы облучения, сопоставимые с теми, что обычно получают космонавты на МКС, то есть они были приемлемыми

Также нужно принять во внимание факт везения, ведь во время лунной миссии на Солнце не произошло никаких энергетических выбросов, которые могли бы привести к сублетальным дозам радиации

Вторичные же космические лучи формируются при столкновении частиц космических лучей с частицами воздуха. Чем глубже эти частицы проникают в атмосферу, тем больше энергии они теряют. Это объясняет явление, о котором ты прочтешь ниже.

Механизмы ускорения космических лучей

Завершённая теория ускорения космических частиц для всего энергетического диапазона, в котором они наблюдаются, пока не создана. Даже в отношении галактических космических лучей предложены лишь модели, объясняющие наиболее существенные факты. К таковым следует в первую очередь отнести величину плотности энергии космических лучей (≈ 1 эВ/см3), а также степенную форму их энергетического спектра, не претерпевающую каких-либо резких изменений вплоть до энергии ≈ 3·1015 эВ, где показатель дифференциального спектра всех частиц меняется с –2,7 на –3,1.

Ныне основным источником галактических космических лучей считаются взрывы сверхновых звёзд. Требования к энергетической мощности источников, генерирующих космические лучи, весьма высоки (мощность генерации космических лучей должна быть порядка 3·1033 Вт), так что обычные звёзды Галактики не могут им удовлетворять. Однако такая мощность может быть получена от взрывов сверхновых звёзд (В. Л. Гинзбург, С. И. Сыроватский, 1963). Если во время взрыва выделяется энергия порядка 1044 Дж, а взрывы происходят с частотой 1 раз в 30–100 лет, то их суммарная мощность составляет порядка 1035 Вт, и для обеспечения необходимой мощности космических лучей достаточно лишь нескольких процентов энергии вспышки сверхновой.

Рис. 6. Схема «диффузионного» ускорения на ударных волнах в процессе рассеяния частиц при прохождении ударного фронта (Г. Фольк // Известия АН СССР. Серия физическая. Т. 45. 1981. № 7. С. 1122–1…

При этом, однако, остаётся вопрос о формировании наблюдаемого спектра галактических космических лучей. Проблема состоит в том, что макроскопическую энергию намагниченной плазмы (расширяющейся оболочки сверхновой) необходимо передать индивидуальным заряженным частицам, обеспечив при этом такое распределение энергии, которое существенным образом отличается от теплового. Наиболее вероятным механизмом ускорения галактических космических лучей до энергии порядка 1015 эВ (а возможно, и выше) представляется следующий. Движение сброшенной при взрыве оболочки порождает в окружающей межзвёздной среде ударную волну (рис. 6). Диффузионное распространение заряженных частиц, захваченных в процесс ускорения, позволяет им многократно пересекать фронт ударной волны (Г. Ф. Крымский, 1977). Каждая пара последовательных пересечений увеличивает энергию частицы пропорционально уже достигнутой энергии (механизм, предложенный Э. Ферми, 1949), что и приводит к ускорению частиц. С увеличением числа пересечений фронта ударной волны растёт и вероятность покинуть область ускорения, так что по мере роста энергии количество частиц падает примерно по степенному закону, причём ускорение оказывается весьма эффективным, а спектр ускоренных частиц – весьма жёстким: µE–2.

При некоторых модельных допущениях предложенная схема даёт величину максимальной энергии E_макс ~ 1017Z эВ, где Z – заряд ускоренного ядра. Расчётный спектр космических лучей вплоть до максимально достижимой энергии получается весьма жёстким (µЕ–2). Чтобы компенсировать различие между теоретическим (–2) и экспериментальным (–2,7) показателями спектра, требуется значительное смягчение спектра в процессе распространения космических лучей. Такое смягчение может быть достигнуто за счёт энергетической зависимости коэффициента диффузии частиц при их движении от источников к Земле.

Среди других механизмов ускорения обсуждается, в частности, ускорение на стоячей ударной волне при вращении нейтронной звезды с мощным магнитным полем (~1012 Гс). Максимальная энергия частиц при этом может достигать (1017–1018)Z эВ, а время эффективного ускорения – 10 лет. Ускорение частиц возможно также в ударных волнах, образующихся при столкновении галактик. Такое событие может осуществляться с частотой примерно 1 раз в 5·108 лет; максимально достижимая при этом энергия оценивается как 3·1019Z эВ. К аналогичной оценке приводит и процесс ускорения ударными волнами в струях, генерируемых активными ядрами галактик. Примерно такие же оценки дают модели, связанные с рассмотрением ускорения ударными волнами, вызванными аккрецией вещества в галактических скоплениях. Наибольшие оценки (до энергий порядка 1021 эВ) можно получить в рамках модели космологического происхождения гамма-всплесков. Обсуждаются также экзотические сценарии, в которых обычного ускорения частиц не требуется вовсе. В подобных сценариях космические лучи возникают в результате распадов или аннигиляции т. н. топологических дефектов (космические струны, монополи и т. д.), возникших в первые мгновения расширения Вселенной.

Космическая радиация 2017 года

В начале сентября 2017-го вся наша планета была сильно встревожена. Солнце внезапно выбросило тонны солнечного вещества после слияния двух больших групп тёмных пятен. И этот выброс сопровождался вспышками класса Х, которые заставили магнитное поле планеты работать буквально на износ. Последовала большая магнитная буря, вызвавшая недомогания у многих людей, а также исключительно редкие, практически небывалые природные явления на Земле. Например, под Москвой и в Новосибирске были зафиксированы мощные картины северного сияния, никогда не бывавшие в этих широтах. Однако красота таких явлений не заслонила последствия убийственной солнечной вспышки, пронизавшей планету космической радиацией, которая оказалась по-настоящему опасна.

Мощность её была близка к максимальной, Х-9,3, где буква — класс (экстремально большая вспышка), а число — сила вспышки (из десяти возможных). Вместе с этим выбросом появилась угроза отказа систем космической связи и всей техники, находящейся на орбитальной станции. Космонавты были вынуждены пережидать этот поток страшной космической радиации, которую несут космические лучи, в специальном убежище. Качество связи в эти двое суток значительно ухудшилось и в Европе, и в Америке, именно там, куда был направлен поток заряженных частиц из космоса. Примерно за сутки до момента, когда частицы достигли поверхности Земли, было сделано предупреждение о космической радиации, которое прозвучало на всех континентах и в каждой стране.

Воздействие космических лучей на организм человека

Пока мы живем на поверхности Земли, нет необходимости принимать какие-либо меры предосторожности против воздействия космического излучения. Это потому, что у Земли есть два механизма, чтобы защитить нас от вреда космических лучей:

1. Магнитное поле Земли — когда космические лучи приближаются к Земле, магнитное поле будет отклонять заряженные частицы. Конечным результатом является то, что они в основном сосредоточены на двух полюсах Земли, которые очень малочисленны, если вообще населены. Видимым проявлением влияния магнитного поля Земли является сияние, наблюдаемое на полюсах.
2. Другим механизмом является защитная атмосфера Земли. Атмосфера не только может поглощать большую часть инфракрасного и ультрафиолетового света, но и взаимодействовать с космическими лучами. Частицы высоких энергий так называемого первичного космического луча столкнутся с атомами кислорода или азота в атмосфере и затем превратятся во вторичные частицы космического луча. Космические лучи проходят через атмосферу, ослабляются и в конечном итоге достигают земли.Эти вторичные частицы имеют достаточную энергию для производства частиц следующего поколения.

Одна вещь, которую мы должны знать, — то, что заряд высокоэнергетических частиц космических лучей может достигать 100 МэВ. Они могут нарушать нормальную функцию клетки, вызывать заболевания, а значит, представлять угрозу для космонавтов. Если космические лучи проникают в капсулу космических кораблей, они могут также подорвать точность прибора, влияя на их работу. Таким образом, тщательное планирование должно быть принято в каждой космической миссии.

Большая часть космического излучения не может достичь поверхности Земли. Энергии частиц, которые проникают на поверхность Земли, будут дополнительно уменьшаться при приближении к земле. Следовательно, атмосфера действует как барьер для блокирования частиц высоких энергий. Когда космические лучи достигают поверхности Земли, потенциальные вредные воздействия значительно уменьшаются.

Видео

Источники

• http://www.astronautica.ru/polety-v-kosmos/osvoenie-kosmosa/6.htmlhttps://ru.wikipedia.org/wiki/Космическое_пространствоhttps://new-science.ru/kak-bylo-obnaruzheno-kosmicheskoe-izluchenie/http://astroinformer.com/cosmic_rayshttps://www.gazeta.ru/science/2017/02/20_a_10534355.shtmlhttp://mir-znaniy.com/nevidimaya-vselennaya/

Происхождение космических лучей

Из-за вы­со­кой изо­тро­пии К. л. на­блю­де­ния у Зем­ли не по­зво­ля­ют ус­та­но­вить, где они об­ра­зу­ют­ся и как рас­пре­де­ле­ны во Все­лен­ной. На эти во­про­сы впер­вые от­ве­ти­ла ра­дио­ас­тро­но­мия в свя­зи с от­кры­ти­ем кос­мич. син­хро­трон­но­го из­лу­че­ния в диа­па­зо­не час­тот 107–109 Гц. Это из­лу­че­ние соз­да­ёт­ся элек­тро­на­ми очень вы­со­кой энер­гии (по­ряд­ка 109–1010 эВ) при их дви­же­нии в маг­нит­ных по­лях Га­лак­ти­ки. Та­кие элек­тро­ны, яв­ляю­щие­ся од­ним из ком­по­нен­тов К. л., за­ни­ма­ют про­тя­жён­ную об­ласть, ох­ва­ты­ваю­щую всю Га­лак­ти­ку и на­зы­вае­мую га­лак­тич. га­ло. В меж­звёзд­ных маг­нит­ных по­лях элек­тро­ны дви­жут­ся по­доб­но др. за­ря­жен­ным час­ти­цам вы­со­кой энер­гии – про­то­нам и бо­лее тя­жё­лым яд­рам. Раз­ни­ца со­сто­ит лишь в том, что бла­го­да­ря ма­лой мас­се элек­тро­ны, в от­ли­чие от бо­лее тя­жё­лых час­тиц, ин­тен­сив­но из­лу­ча­ют ра­дио­вол­ны и тем са­мым об­на­ру­жи­ва­ют се­бя в уда­лён­ных час­тях Га­лак­ти­ки, яв­ля­ясь ин­ди­ка­то­ром кос­мич. лу­чей.

Кро­ме об­ще­го га­лак­тич. син­хро­трон­но­го ра­дио­из­лу­че­ния, бы­ли об­на­ру­же­ны его дис­крет­ные ис­точ­ни­ки: обо­лоч­ки сверх­но­вых звёзд, яд­ро Га­лак­ти­ки, ра­дио­га­лак­ти­ки, ква­за­ры, ак­тив­ные яд­ра га­лак­тик и т. д. Ес­те­ст­вен­но счи­тать, что все эти объ­ек­ты мо­гут быть ис­точ­ни­ка­ми К. л. Осн. ис­точ­ни­ком К. л. внут­ри Га­лак­ти­ки счи­та­ют­ся взры­вы сверх­но­вых звёзд. К. л. ус­ко­ря­ют­ся удар­ны­ми вол­на­ми, об­ра­зую­щи­ми­ся при этих взры­вах. Макс. энер­гия, ко­то­рую мо­гут при­об­ре­сти час­ти­цы в та­ких про­цес­сах, со­став­ля­ет по­ряд­ка 1016 эВ. Кро­ме то­го, часть К.л. мо­жет ус­ко­рить­ся до та­ких же энер­гий удар­ны­ми вол­на­ми, рас­про­стра­няю­щи­ми­ся в меж­звёзд­ной сре­де Га­лак­ти­ки. К. л. ещё бóльших энер­гий об­ра­зу­ют­ся в Ме­та­га­лак­ти­ке; од­ним из их ис­точ­ни­ков мо­гут быть яд­ра ак­тив­ных га­лак­тик.

В 1966 К. Грей­зен (США), а так­же Г. Т. За­це­пин и В. А. Кузь­мин (СССР) вы­ска­за­ли пред­по­ло­же­ние, что спектр К. л. при энер­ги­ях св. 3·1019 эВ дол­жен «об­ре­зать­ся» (рез­ко за­ги­бать­ся вниз) из-за взаи­мо­дей­ст­вия вы­со­ко­энер­ге­тич­ных час­тиц с ре­лик­то­вым из­лу­че­ни­ем (т. н. GZK-эф­фект). Ре­ги­ст­ра­ция не­сколь­ких час­тиц с энер­ги­ей по­ряд­ка 1020 эВ мо­жет быть объ­яс­не­на, ес­ли пред­по­ло­жить, что ис­точ­ни­ки этих час­тиц уда­ле­ны от нас на рас­стоя­ния не бо­лее 50 Мпк. В этом слу­чае взаи­мо­дей­ст­вие К. л. с фо­то­на­ми ре­лик­то­во­го из­лу­че­ния прак­ти­че­ски не про­ис­хо­дит из-за ма­ло­го ко­личе­ст­ва фо­то­нов на пу­ти час­ти­цы от ис­точ­ни­ка к на­блю­да­те­лю. Дан­ные, по­лу­чен­ные в 2007 в рам­ках ме­ж­ду­нар. про­ек­та «Оже», по-ви­ди­мо­му, впер­вые ука­зы­ва­ют на су­ще­ст­во­ва­ние GZK-эф­фек­та при энер­ги­ях св. 3·1019 эВ.

В нач. 1970-х гг. изу­че­ние ГКЛ ма­лых энер­гий, про­во­ди­мое с по­мо­щью КА, при­ве­ло к от­кры­тию ано­маль­ной ком­по­нен­ты К. л. Её со­став­ля­ют не пол­но­стью ио­ни­зо­ван­ные ато­мы He, C, N, O, Ne и Ar. В об­лас­ти энер­гий от не­сколь­ких еди­ниц до не­сколь­ких де­сят­ков МэВ/нук­лон спектр час­тиц АКЛ су­ще­ст­вен­но от­ли­ча­ет­ся от спек­тра ГКЛ: на­блю­да­ет­ся воз­рас­та­ние по­то­ка час­тиц, свя­зан­ное, как по­ла­га­ют, с ус­ко­ре­ни­ем ио­нов в удар­ной вол­не на гра­ни­це ге­лио­маг­ни­то­сфе­ры и по­сле­дую­щей диф­фу­зи­ей этих час­тиц во внутр. рай­оны ге­лио­сфе­ры. Кро­ме это­го, рас­про­стра­нён­ность эле­мен­тов АКЛ зна­чи­тель­но от­ли­ча­ет­ся от со­от­вет­ст­вую­щих ве­ли­чин для ГКЛ.

По дан­ным на июнь 2008, по­лу­чен­ным с бор­та КА «Во­яд­жер-1», по­ток К. л. по ме­ре уда­ле­ния от Сол­неч­ной си­сте­мы по­сто­ян­но рас­тёт. Эти пер­вые све­де­ния о К. л. не­по­сред­ст­вен­но из меж­звёзд­ной сре­ды под­ни­ма­ют но­вые во­про­сы об ис­точ­ни­ках и при­ро­де (ме­ха­низ­мах ге­не­ра­ции) ано­маль­ной ком­по­нен­ты кос­мич. лу­чей.

Основные сведения

Физику космических лучей принято считать частью физики высоких энергий и физики элементарных частиц.

Физика космических лучей изучает:

• процессы, приводящие к возникновению и ускорению космических лучей;
• частицы космических лучей, их природу и свойства;
• явления, вызванные частицами космических лучей в космическом пространстве, атмосфере Земли и планет.

Изучение потоков высокоэнергетичных заряженных и нейтральных космических частиц, попадающих на границу атмосферы Земли, является важнейшими экспериментальными задачами.

Классификация по происхождению космических лучей:

• вне нашей Галактики;
• в Галактике;
• на Солнце;
• в межпланетном пространстве.

Первичными принято называть внегалактические, галактические и солнечные космические лучи.

Вторичными космическими лучами принято называть потоки частиц, возникающих под действием первичных космических лучей в атмосфере Земли и регистрирующихся на поверхности Земли.

Космические лучи являются составляющей естественной радиации (фоновой радиации) на поверхности Земли и в атмосфере.

До развития ускорительной техники космические лучи служили единственным источником элементарных частиц высокой энергии. Так, позитрон и мюон были впервые найдены в космических лучах.

Энергетический спектр космических лучей на 43 % состоит из энергии протонов, ещё на 23 % — из энергии ядер гелия (альфа-частиц) и на 34 % из энергии, переносимой остальными частицами[нет в источнике].

По количеству частиц космические лучи на 92 % состоят из протонов, на 6 % — из ядер гелия, около 1 % составляют более тяжелые элементы, и около 1 % приходится на электроны. При изучении источников космических лучей вне Солнечной системы протонно-ядерная компонента в основном обнаруживается по создаваемому ею потоку гамма-лучей орбитальными гамма-телескопами, а электронная компонента — по порождаемому ею синхротронному излучению, которое приходится на радиодиапазон (в частности, на метровые волны — при излучении в магнитном поле межзвёздной среды), а при сильных магнитных полях в районе источника космических лучей — и на более высокочастотные диапазоны. Поэтому электронная компонента может обнаруживаться и наземными астрономическими инструментами.

Традиционно частицы, наблюдаемые в КЛ, делят на следующие группы: p (Z=1),{\displaystyle (Z=1),} α (Z=2),{\displaystyle (Z=2),} L (Z=3…5),{\displaystyle (Z=3…5),} M (Z=6…9),{\displaystyle (Z=6…9),} H (Z⩾10),{\displaystyle (Z\geqslant 10),} VH (Z⩾20){\displaystyle (Z\geqslant 20)} (соответственно, протоны, альфа-частицы, лёгкие, средние, тяжёлые и сверхтяжёлые). Особенностью химического состава первичного космического излучения является аномально высокое (в несколько тысяч раз) содержание ядер группы L (литий, бериллий, бор) по сравнению с составом звёзд и межзвёздного газа. Данное явление объясняется тем, что механизм генерации космических частиц в первую очередь ускоряет тяжёлые ядра, которые при взаимодействии с протонами межзвёздной среды распадаются на более лёгкие ядра. Данное предположение подтверждается тем, что КЛ обладают очень высокой степенью изотропии.