Suunnitteletko matkaa Marsiin? Ota paljon suojaa. NASA: n ACE: n (Advanced Composition Explorer) avaruusaluksen antureiden mukaan galaktiset kosmiset säteet ovat juuri saavuttaneet avaruuskauden korkeuden.
"Vuonna 2009 kosmisen säteen intensiteetti on kasvanut 19% enemmän kuin mitä olemme nähneet viimeisen 50 vuoden aikana", sanoo Richard Mewaldt Caltechista. "Kasvu on merkittävää, ja se voi tarkoittaa, että meidän on mietittävä uudelleen, kuinka paljon säteilyä suojaavat astronautit vievät mukanaan syvän avaruuden tehtävissä."
Aaltovälin syynä on aurinkoenergian minimi, syvä häikäisy aurinkoaktiivisuudessa, joka alkoi noin 2007 ja jatkuu edelleen. Tutkijat ovat jo kauan tiedneet, että kosmiset säteet nousevat, kun aurinkoaktiivisuus laskee. Tällä hetkellä aurinkoaktiivisuus on yhtä heikko kuin se on ollut nykyaikana, mikä antaa alun sille, jota Mewaldt kutsuu ”täydelliseksi kosmisten säteiden myrskyksi”.
"Koemme melkein vuosisadan syvimmän aurinkovoiman," sanoo Dean Pesnell Goddardin avaruuslentokeskuksesta, "joten ei ole yllättävää, että kosmiset säteet ovat ennätystasolla avaruuskaudella."
Galaktiset kosmiset säteet tulevat aurinkokunnan ulkopuolelta. Ne ovat subatomisia hiukkasia - pääasiassa protoneja, mutta myös joitain raskaita ytimiä - kiihdytettyinä melkein valonopeuteen etäisillä supernoova-räjähdyksillä. Kosmiset säteet aiheuttavat sekundaaristen hiukkasten ”ilmaiskua”, kun ne osuvat maan ilmakehään. Ne aiheuttavat terveysvaaran astronautteille. Ja yksi kosminen säde voi poistaa satelliitin, jos se osuu epäonnistuneeseen integroituun piiriin.
Auringon magneettikenttä on ensimmäinen puolustuslinjamme näitä erittäin varautuneita, energisiä hiukkasia vastaan. Koko aurinkojärjestelmää elohopeasta Plutoon ja sen ulkopuolelle ympäröi aurinkomagneettikupla, jota kutsutaan ”heliosfääriksi”. Se lähtee auringon sisäisestä magneettidynosta ja aurinkotuuli paisuttaa sen suureen mittaan. Kun kosminen säde yrittää päästä aurinkokuntaan, sen on taisteltava heliosfäärin ulkokerrosten läpi; ja jos se tekee sen sisälle, siellä on tiheä magneettikenttiä, jotka odottavat sirontaa ja taipumaan tunkeilijaa.
"Aikana, jolloin aurinkoaktiivisuus on heikko, tämä luonnollinen suojaus heikentyi, ja enemmän kosmisia säteitä pääsee sisäiseen aurinkokuntaan", Pesnell selittää.
Mewaldt luettelee kolme aurinkoenergian minimiä, jotka yhdistyvät täydellisen myrskyn luomiseksi:
(1) Auringon magneettikenttä on heikko. "Auringon planeettojenvälinen magneettikenttä (IMF) on laskenut jyrkästi vain 4 nanoteslaan (nT) tyypillisistä arvoista 6 - 8 nT", hän sanoo. "Tämä ennätysmatala IMF myötävaikuttaa osaltaan ennätyskorkeisiin kosmisen säteen vuotoihin."
(2) Auringon tuuli lippaa. "Ulysses-avaruusaluksen mittaukset osoittavat, että auringon tuulen paine on 50 vuoden matalassa", hän jatkaa, "joten aurinkojärjestelmää suojaavaan magneettikuplaan ei tule paisua niin paljon kuin tavallisesti." Pienempi kupla antaa kosmisille säteille lyhyemmän kuvan aurinkojärjestelmään. Kun kosminen säde saapuu aurinkokuntaan, sen on ”uitava ylävirtaan” aurinkotuulta vastaan. Auringon tuulen nopeudet ovat laskeneet erittäin alhaiselle tasolle vuosina 2008 ja 2009, mikä on kosmisen säteen etenemisen tavallista helpompaa.
(3) Nykyinen arkki tasoittuu. Kuvittele auringon yllään ballerinan hame niin leveänä kuin koko aurinkokunta, jossa sähkövirta virtaa aaltoilevia taitoksia pitkin. Se on ”heliosfäärin virtalevy”, laaja siirtymävyöhyke, jossa auringon magneettikentän napaisuus muuttuu plus (pohjoinen) miinus (etelä). Nykyinen arkki on tärkeä, koska kosmiset säteet ohjaavat yleensä sen taitokset. Viime aikoina nykyinen levy on tasoittanut itseään, sallien kosmisten säteiden suoran pääsyn sisäiseen aurinkokuntaan.
"Jos litistyminen jatkuu niin kuin se on aikaisemmissa aurinkominimissä, voimme nähdä kosmisten säteilyvuotojen hyppäävän kokonaan 30%: iin aiempien avaruuskauden yläpintojen yläpuolella", Mewaldt ennustaa.
Maa ei ole suuressa vaarassa ylimääräisten kosmisten säteiden vaikutuksesta. Maapallon ilmapiiri ja magneettikenttä yhdistyvät muodostaen valtavan suojan avaruussäteilyltä vastaan ja suojelevat ihmisiä pinnalla. Itse asiassa, meillä on ollut myrskyjä paljon pahempaa kuin tämä. Satoja vuosia sitten kosmisen säteen vuo oli vähintään 200% korkeampi kuin nyt. Tutkijat tietävät tämän, koska kosmisten säteiden osuessa ilmakehään he tuottavat beryllium-10-isotoopin, joka säilyy polaarijäässä. Tutkimalla jääsydämiä, on mahdollista arvioida kosmisen säteen vuoto yli tuhat vuotta menneisyyteen. Jopa äskettäisen nousun myötä, kosmiset säteet ovat nykyään paljon heikompia kuin ne ovat olleet toisinaan kuluneen vuosituhannen aikana.
"Avaruuskausi on toistaiseksi kokenut suhteellisen vähäisen kosmisen säteilyaktiivisuuden", Mewaldt sanoo. "Palaamme nyt takaisin viime vuosisatojen tyypilliselle tasolle."
NASA-avaruusalus jatkaa tilanteen seuraamista, kun aurinkoenergian minimi avautuu. Pysy ajan tasalla päivityksistä.
