Jak kosmické záření ovlivňuje obyvatelnost planet?  
Síla magnetického pole planety možná není tak důležitá, jak jsme si mysleli. Stěžejní roli by měla hrát tloušťka atmosféry.

 

Zvětšit obrázek
Kosmické záření. Kredit: Simon Swordy (U. Chicago), NASA.



Nám to na Zemi tak moc nepřijde, ale přinejmenším celý blízký vesmír je vytrvale skrápěný kosmickým zářením. Pozorujeme ho jako nepřetržitý proud vysokoenergetických částic, především protonů tj. jader vodíku, kolem 10 procent alfa částic, čili jader helia a pak ještě něco málo jader těžších prvků a elektronů, s nepatrnou příměsí pozitronů a dalších částic. Přestože kosmické záření kropí Zemi 24 hodin denně, stále vlastně nevíme, odkud se bere. Jakžtakž se shodneme, že ho většina přilétá z vesmíru mimo Sluneční soustavu a nejspíš i mimo naši Galaxii. Kolem samotného původu kosmického záření se ale vedou líté spory, přičemž v podezření jsou skoro všechny výrazné jevy hlubokého vesmíru, jako supernovy, aktivní galaktická jádra, kvasary, gama záblesky a kdo ví co ještě.


 

Dimitra Atri. Kredit: Astrobio.net.

Poslední dobou se kosmickému záření věnuje značná pozornost hned z několika důvodů. Představuje riziko při cestování kosmickým prostorem, jak pro astronauty, tak i pro jejich přístroje. Konstruktéři kosmických lodí se s tím musejí nějak rozumně vyrovnat. Zároveň ale také ovlivňuje planetu Zemi, a samozřejmě i všechna ostatní tělesa Sluneční soustavu. Jako pozemšťané jsme docela v pohodě, chrání nás kosmická magnetická pole a taky atmosféra. Právě atmosféra schytává sprchu částic kosmického záření v plné síle a také se to na ní projevuje. Kosmické záření ionizuje atmosférický dusík a kyslík, což mimo jiné vede nahlodávání ozonové vrstvy. Proud kosmického záření je také zodpovědný za nepřetržitou tvorbu nestabilních izotopů, jako je třeba slavný uhlík C14. A aby toho nebylo málo, kosmické záření se také podle všeho podílí na tvorbě pozemského klimatu a způsobuje tím jednu z výrazných klimatických kontroverzí dnešní doby.Po zásahu atomů atmosféry částicemi kosmického záření vzniká sekundární kosmické záření, včetně mionů, těžších verzí elektronů. Miony se po svém vzniku při rozpadu pionu samy rozpadají už za 2,2 mikrosekundy, vzhledem ke své rychlosti blízké rychlosti světla se ale někdy dostanou na zemských povrch, i kousek pod něj.

 

Zvětšit obrázek
Následek srážky částice kosmického záření s atmosférou. Kredit: CERN.


Vše nasvědčuje tomu, že kosmické záření hraje důležitou roli v obyvatelnosti či neobyvatelnosti planet a dalších těles ve vesmíru. Dimitra Atri z neziskového institutu Blue Marble Space Institute of Science a jeho kolegové nedávno zhodnotili, jak ve vztahu ke kosmickému záření ovlivňují obyvatelnost planet okolní magnetická pole a tloušťka jejich atmosféry. Velmi vděčnou inspirací pro ně byla situace přímo tady ve Sluneční soustavě. Země očividně oplývá životem a blízký Mars je naopak naprostou pustinou. Podle Atriho v tom hraje významnou úlohu intenzivní působení kosmického záření přímo na povrch Marsu. Atmosféra Marsu je k smíchu a Mars zároveň nemá vůbec žádný magnetický planetární štít. Dohromady je z toho tragédie Rudé planety. Intenzivní kosmické záření se nejspíš neslučuje se životem našeho typu. Atri a spol. pojali Zemi a Mars jako extrémy a modelovali situace na planetách, které by byly někde mezi nimi, jak v síle magnetického pole, tak i v tloušťce atmosféry.


 

Zvětšit obrázek
Kde se asi bere? Kredit: Pierre Auger Observatory.

Nakonec dospěli k docela zajímavému překvapení. Vyšlo jim, že tloušťka atmosféry planety je pro ochranu vůči kosmickému záření mnohem významnější. Pokud bychom prý úplně vypnuli magnetické pole Země, množství záření by se zhruba zdvojnásobilo. Nijak zvlášť bychom to nepocítili. Kdybychom ale ztenčili pozemskou atmosféru na jednu desetinu, tak by se množství záření zvýšilo o více než dva řády. Pokud to tak doopravdy v planetárních systémech funguje, tak by slabý magnetický štít neznamenal pro obyvatelnost planet takový problém, jak jsme si doteď mysleli.


Má to velký význam kupříkladu pro hledání obyvatelných světů u červených trpaslíků. Relativně studení a tmaví červení trpaslíci jsou daleko nejhojnějšími hvězdami v Mléčné dráze a nejspíš i v celém vesmíru. Určitě kolem nich obíhá bezpočet rozličných planet. Potíž je v tom, že podle teoretických výpočtů by planety v obyvatelných zónách červených trpaslíků, obzvláště superzemě, měly mít jen slabá magnetická pole. Teď se najednou ukazuje, že to tolik nevadí a že vlastně u červených trpaslíků můžeme najít mnohem víc uživatelsky příjemných planet, než jsme čekali. Podle Atriho a spol. bude každopádně potřeba zkoumat, jak vlastně zvyšující se zátěž kosmickým zářením ovlivňuje život na planetách.

 

 




Literatura

Astrobiology Magazine 11. 11. 2013, Wikipedia (Cosmic ray).

Datum: 13.11.2013 20:45
Tisk článku

Detektory ionizujícího záření - Gerndt Josef, Průša Petr
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 357 Kč
cena: 335 Kč
Detektory ionizujícího záření
Gerndt Josef, Průša Petr
Související články:

Částice kosmického záření vyvolávají poruchy elektroniky     Autor: Stanislav Mihulka (01.03.2017)
Jak je to s lednovou detekcí jódu 131?     Autor: Vladimír Wagner (25.02.2017)
Mimozemský život by se mohl živit energií kosmického záření     Autor: Stanislav Mihulka (14.10.2016)
Způsobí lokální jaderná válka konec civilizace?     Autor: Stanislav Mihulka (15.12.2013)
Jak nadzemní jaderné testy pomohly výzkumu mozku?     Autor: Stanislav Mihulka (07.06.2013)



Diskuze:

Teorie hezká, praxe...

Vladimír Němec,2013-11-14 12:41:36

Vztah kosmického záření, atmosféry a magnetického pole má ještě jeden aspekt.Když zmizí (zeslábne) magnetické pole planety, dopadající kosmické záření "odfoukne" vnější vrstvu atmosféry -> v relativně krátké době ztratí planeta atmosféru zcela.
Alespoň takto se vysvětluje, proč už dnes nemá Mars atmosféru (a tekoucí vodu)- vychladlo nitro planety a tím zaniklo mg. pole.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace