Rayonnement cosmique

Leur origine n'est pas exactement connue. Il est prouvé que de nombreux rayons cosmiques primaires proviennent des supernovae des étoiles massives. Cependant, on ne pense pas que ce soit leur seule source. Des noyaux galactiques actifs produisent probablement aussi des rayons cosmiques. .....

Les rayons cosmiques peuvent avoir une énergie de 1020 eV, bien plus élevée que les ¹⁰¹² à ¹⁰¹³ eV que peuvent produire les accélérateurs de particules fabriqués par l'homme. Lorsque les particules de rayons cosmiques entrent dans l'atmosphère terrestre, elles frappent d'autres particules, comme les molécules d'oxygène et d'azote. Cela provoque une pluie de particules plus légères, appelée "douche d'air".

Le nombre de particules produites lors d'une averse d'air peut atteindre des milliards. Toutes les particules de la douche restent à environ un degré du trajet de la première particule. Dans une douche se trouvent des rayons X, des muons, des protons, des particules alpha, des pions, des électrons et des neutrons.

Les particules typiques produites lors de telles collisions sont les neutrons et les mésons chargés tels que les pions et les kaons positifs ou négatifs. Certains de ces mésons se décomposent en muons. Ceux-ci sont capables d'atteindre la surface de la Terre, et même de pénétrer sur une certaine distance dans des mines peu profondes. Les muons peuvent être facilement détectés par de nombreux types de détecteurs de particules. L'observation d'une pluie secondaire de particules dans différents détecteurs en même temps montre que toutes les particules proviennent de cet événement.

Effets sur la chimie de la Terre

Les rayons cosmiques sont responsables de la production continue de certains isotopes instables dans l'atmosphère terrestre, comme le carbone 14, par la réaction :

n + ^14N → p + ^14C

Les rayons cosmiques ont maintenu le niveau de carbone 14 dans l'atmosphère à peu près constant (70 tonnes) pendant au moins les 100 000 dernières années, jusqu'au début des essais d'armes nucléaires en surface au début des années 1950. C'est un fait important utilisé dans la datation au radiocarbone utilisée en archéologie.

Effet sur les véhicules spatiaux

Les rayons cosmiques présentent un grand intérêt pratique, car ils peuvent endommager la microélectronique et la vie en dehors de la protection de l'atmosphère et du champ magnétique de la Terre.