Bức xạ trong không gian đến từ đâu và chúng ta có thể quan sát nó không?

Gần đây tôi đã đọc được rằng du hành vũ trụ bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi "bức xạ không gian" và cách nó gây ra mối đe dọa đối với việc thám hiểm không gian của con người.

Bức xạ này có nguồn gốc từ các ngôi sao như Mặt trời của chúng ta hay nó có ở khắp nơi - hãy gọi nó là "lực" trong không gian (như tiếng ồn vũ trụ) không có nguồn phát cụ thể nào?

Ngoài ra, một nhà thiên văn nghiệp dư có thể hình dung bức xạ này theo một cách nào đó để có thể quan sát nó?

Tia vũ trụ bao gồm cả bức xạ điện từ (tức là photon) có tần số khác nhau (sóng radio, IR, ánh sáng, tia UV, tia X, tia gamma), cũng như các hạt tích điện (proton, electron, thậm chí có thể là ion của các nguyên tố ánh sáng) và những thứ khác như neutrino.

Phần lớn các bức xạ chúng ta gặp trên trái đất sẽ đến từ mặt trời, bởi vì nó rất gần và về cơ bản là một đốm sáng lớn. Thông thường với các nguồn phát xạ đẳng hướng (bằng nhau theo mọi hướng), cường độ bức xạ giảm theo bình phương khoảng cách. Điều đó có nghĩa là phóng xạ giảm rất, rất nhanh. Đi xa gấp đôi so với mặt trời và bạn chỉ nhận được một phần tư bức xạ.

Bức xạ EM từ UV trở lên (tia X và tia gamma) có lẽ là có hại nhất. Từ trường của trái đất che chắn chúng ta khỏi những tia sáng này, nhưng du lịch liên hành tinh sẽ không có lợi ích này. Tia X và tia gamma cũng có thể đến từ siêu tân tinh và các vật thể sao khác, ở rất xa, nhưng có lẽ sẽ quá mờ nhạt để có ảnh hưởng đến các phi hành gia. Tuy nhiên, nó có thể được chọn bởi các kính thiên văn và vệ tinh chuyên dụng nhạy cảm.

Các hạt tích điện có thể là một vấn đề đối với tàu vũ trụ và thiết bị điện tử trên tàu, nhưng có lẽ có thể bị làm ẩm bằng cách che chắn trong tàu vũ trụ, để bảo vệ các phi hành gia.

Neutrino là tôi nghĩ không có mối quan tâm, vì họ hầu như không tương tác với các vấn đề khác.

Là một người nghiệp dư, bạn sẽ gặp vấn đề phát hiện tia cực tím trở lên. Chủ yếu là vì chúng ta chủ yếu được bảo vệ khỏi loại bức xạ này bởi từ quyển và khí quyển.

Bạn có thể phát hiện bức xạ hạt, bằng cách chụp ảnh đèn phía bắc, mặc dù ... :)

Tất cả các vật chất năng lượng phát ra bức xạ. Bức xạ có thể bao gồm năng lượng điện từ hoặc các hạt, như được đề cập trong một câu trả lời khác. Có hai loại bức xạ - ion hóa và không ion hóa. Bức xạ ion hóa là loại mà chúng ta chủ yếu quan tâm với sự nguy hiểm, bởi vì nó có thể biến các nguyên tử mà nó đi qua thành các ion - rất nguy hiểm cho sức khỏe con người. Bức xạ không ion hóa vẫn có thể nguy hiểm nếu nó tạo ra đủ nhiệt để gây ra ion hóa nhiệt.

Bức xạ ion hóa

• Tia cực tím (bước sóng 10 đến 125nm) - bức xạ điện từ được hấp thụ bởi khí quyển Trái đất nhưng có mặt trong không gian
• X-quang - tương đối vô hại với liều lượng nhỏ mà chúng ta có được cho công việc y tế, nhưng có hại khi tiếp xúc nhiều hơn
• Bức xạ gamma - bức xạ điện từ bước sóng cực nhỏ phát ra trong quá trình hạt nhân
• Bức xạ alpha - hai proton và hai neutron liên kết dưới dạng một hạt (hạt nhân helium-4), không thể xuyên qua da với tốc độ chậm, nhưng các hạt alpha năng lượng cao có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người (không thể xâm nhập vào khí quyển, nhưng tồn tại trong không gian )
• Bức xạ Beta - có thể là điện tử (Beta-trừ) hoặc positron (Beta-plus), thường không xâm nhập vào khí quyển nhưng có thể dễ dàng xâm nhập vào mô người không được che chở
• Bức xạ neutron - neutron phát ra từ quá trình phân hạch hạt nhân, rất nguy hiểm, dễ bị ion hóa và thậm chí có thể làm cho các vật liệu khác bị nhiễm phóng xạ

Bức xạ không ion hóa

• Tia cực tím (phần dưới của quang phổ) - năng lượng không kích thích nhưng vẫn đủ cao để có thể có một số tác động nguy hiểm đối với cơ thể con người
• Ánh sáng nhìn thấy - năng lượng điện từ mà chúng ta nhìn thấy, bước sóng khoảng 380-750nm
• Hồng ngoại - năng lượng điện từ được phát ra bởi hầu hết các vật thể ở nhiệt độ mà chúng ta xử lý hàng ngày, bước sóng khoảng 700nm đến 1 mm
• Lò vi sóng - năng lượng điện từ của bước sóng từ 1 mm đến 1 mét
• Sóng vô tuyến - năng lượng điện từ của bước sóng lớn hơn hồng ngoại

_{Sử dụng Wikipedia làm tài liệu tham khảo để tổ chức và củng cố thông tin}

Trong không gian, chúng ta có nhiều nguồn phóng xạ, vì tất cả các vật chất năng lượng đều phát ra bức xạ. Sao là một yếu tố lớn phát ra hầu hết các loại bức xạ. Siêu tân tinh và lỗ đen cũng phát ra bức xạ. Cuối cùng, một số bức xạ đã được truyền qua vũ trụ kể từ Vụ nổ lớn. Bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB) cho chúng ta một cái nhìn thoáng qua về vũ trụ sơ khai.

Có nhiều cách để quan sát bức xạ. Kính thiên văn truyền thống sử dụng khả năng tự nhiên của chúng ta để thu nhận ánh sáng khả kiến ​​và khuếch đại nó bằng thấu kính. Kính thiên văn vô tuyến cũng tương đối dễ dàng cho một người nghiệp dư có thể nắm giữ. Dưới đây là một số hướng dẫn về cách xây dựng một kính thiên văn vô tuyến đơn giản. Ánh sáng cận hồng ngoại có thể được quan sát dễ dàng bởi một người nghiệp dư với kính viễn vọng và phim hồng ngoại thông thường, nhưng điều này không cung cấp cho chúng ta nhiều chi tiết hơn ánh sáng khả kiến. Hầu hết hồng ngoại từ không gian được hấp thụ bởi bầu khí quyển của chúng ta ( nhiều hơn trên kính viễn vọng hồng ngoại ). UV và bức xạ cao hơn cũng khó phát hiện bởi một người nghiệp dư vì bầu khí quyển của chúng ta che chắn chúng ta khỏi nó, cũng như bức xạ hạt.

Như một người trả lời thông minh đã đăng, chúng ta có thể quan sát các hiệu ứng ánh sáng tuyệt đẹp xảy ra khi bức xạ hạt làm ion hóa bầu khí quyển phía trên. Bức xạ hạt thường bị lệch từ trường Trái đất, nhưng đôi khi di chuyển dọc theo các đường trường về phía cực, đó là lý do tại sao hiệu ứng ánh sáng của bức xạ hạt chỉ được quan sát thấy ở các vùng Bắc cực như ánh sáng phương Bắc và phương Nam.