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什么是宇宙线?

什么是宇宙线?

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2016-08-31

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    大自然向我们展示了五光十色的复杂景象,各式各样从空间深处投向地球来的射线,给我们带来了探索宇宙奥秘的 钥匙。宇宙线与从天体传来的可见光线不同,是一种人眼看不见的射线。在进入地球大气层以前,这些宇宙线称为原始宇宙线。
  它们是由各种元素的原子核构成的粒子流,其中主要是氢原子核,约占87%;其次是氦原子核,约占12%;此外,还有氧、氮、铁、钴、镍、碳、锂、钡、硼等元素的原子核;甚至还有人探测到含量极少的铀原子核。
    原始宇宙线粒子,它的能量平均比光子大得多,它的速度和光的速度相接近。它们从四面八方闯到地球上来,在地球大气边缘每平方厘米的面积上,每秒钟大约穿过1个原始宇宙线粒子。原始宇宙线粒子闯进地球大气以后,与空气分子中的原子核相碰撞,产生电子、正电子、光子、介子和超子等基本粒子,失去了很多能量,这就变成为次级宇宙线。
    现在,大多数科学家都认为,原始宇宙线是在我们银河系里形成的。具有强大磁场并快速自转的中子星和磁变星,以及超新星的爆发,都可能是产生原始宇宙线粒子的源泉。原始宇宙线粒子在漫长的时间过程中,在银河系里游荡, 在星际磁场和恒星磁场中被加速而取得了巨大的能量,沿着十分曲折迂回的路线,在银河系里积聚起来,遍布在银河系的 各个角落。
    研究宇宙线,不仅和星际磁场以及恒星的变化发展研究 密切相关,并且宇宙线也是最强大的天然高能基本粒子源,对 于原子核物理研究也十分重要。正电子和介子等基本粒子,就是在研究次级宇宙线时才第一次发现的。
  现已查明,太阳有时 会发出低能宇宙线,科学家研究这种射线对有机生命的作用, 以估计它在航天飞行中对人的影响。    另外,由于高能辐射线能使生物遗传基因发生改变或受 到破坏,引起生物变异。
  因此,宇宙线对地球上的生物演化和 生态平衡,具有重大作用。甚至有人提出一个大胆有趣的猜想,认为地球上恐龙的灭绝,可能会与超新星爆发引起的宇宙 线突然增强所造成的影响有关。因此,宇宙线的探测和研究,对于天文学、物理学以及生物学等领域,都具有非常重要的意义。
  

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