Kosmiskais starojums Zemes tuvumā kļūst intensīvāks
Publicēts: 6.03.2018
NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ir aprīkots ar instrumentu CRaTER (Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation), kas analizē kosmiskā starojuma intensitāti Mēness tuvumā. Jau pirms četriem gadiem profesors Nātans Švadrons un viņa kolēģi no Ņūhempšīras universitātes pievērsa uzmanību mērījumu rezultātiem, kas liecināja, ka starojuma intensitāte ir sasniegusi augstāko līmeni kopš 20.gadsimta vidus. Jaunāko datu analīze liecina, ka situācija ne tikai pasliktinās, bet tas notiek īpaši strauji.
Cilvēki, atrodoties ārpus Zemes atmosfēras vai tās augšējos slāņos, saņem lielāku jonizējošā starojuma devu nekā tie, kas atrodas uz virsmas. Vislielākais risks, protams, ir astronautiem un kosmonautiem un jo īpaši tiem, kas tuvākā vai tālākā nākotnē dosies uz Mēnesi, Marsu vai citiem objektiem ārpus Zemes magnetosfēras. Šo jonizējošo starojumu pamatā veido divas komponentes - lokālā jeb Saules aktivitāte un galaktiskā. Spēcīgi uzliesmojumi un izvirdumi uz Saules var izraisīt akūtus efektus, savukārt ilgstošas starojuma devas var radīt labākus priekšnoteikumus ļaundabīgo audzēju attīstībai, gan arī radīt iekšējo orgānu bojājumus.
Kosmiskais jeb galaktiskais starojums nāk no dažādiem ārpus Saules sistēmas esošiem avotiem, kas lielākoties ir saistīti ar iespaidīga mēroga katastrofām, piem., pārnovu sprādzieniem. Šādos notikumos veidojas augstas enerģijas fotoni un tiek paātrinātas subatomārās daļiņas, kuras tad arī sasniedz Saules sistēmu un galu galā Zemi. Par laimi Saules vējš veido milzīgu aizsarglauku jeb heliosfēru, kurā atrodas visas planētas. Heliosfēra nav necaursitams šķērslis un tās spēja sargāt planētas ir atkarīga no Saules vēja stipruma jeb Saules aktivitātes. Parasti aktivitātes minimumā heliosfēra pavājinās, bet maksimumā tā ir nedaudz spēcīgāka. Šis cikls ir vidēji 11 gadus garš. 23. un 24. Saules aktivitātes cikli bija vājāki nekā ierasts, tādēļ arī heliosfēra ir trauslāka un laiž cauri vairāk galaktiskā kosmiskā starojuma. 2014.gadā publicētajā pētījumā tiek minēts, ka 23. un 24. ciklu minimuma apstākļi atgādina 1800.gadu sākumā novērotā Daltona minimumu, kas liek domāt, ka sekojošais minimums varētu būt vēl vājāks.
NASA ir noteicis pieļaujamos jonizējošā starojuma efektīvās devas limitus atkarībā no vecuma un dzimuma. Piem., 30 gadus vecam vīrietim tie ir 62 cSv, bet tāda paša vecuma sievietei - 47 cSv. 45.gadus vecs vīrietis var uzkrāt līdz pat 95 cSv. Ņemot vērā limitus, iespējams aprēķināt, cik dienas kosmosā iespējams uzturēties. Ja 1990.gadā 30 gadus vecs astronauts, slēpjoties aiz alumīnija (10 g/cm^2) vairoga, kosmosā varēja uzturēties aptuveni 1000 dienas, tad 2014.gadā kopējais uzturēšanās ilgums, lai nepārsniegtu pieļaujamo devu, ir tikai vairs 700 dienas. Ņemot vērā, ka nākamais cikla minimums varētu būt vēl vājāks, uzturēšanās ilgums, lai nepārsniegtu pieļaujamo limitu, būs vēl īsāks.
Veicot atkārtotu CRaTER mērījumu analīzi, Švadrona vadītā pētnieku grupa secināja, ka kosmiskā starojuma intensitāte turpina pieaugt un par aptuveni 10% pārsniedz 2014.gada pētījumā prgnozētos radījumus. Prognozes norāda, ka 24. un 25. cikla minimumā novērotais galaktiskais starojums varētu būt par aptuveni 20% intensīvāks nekā iepriekšējā minimumā, kas attiecīgi samazinātu maksimālo uzturēšanās ilgumu kosmosā.
Tā kā heliosfēra ir spēcīgāka tieši Saules aktivitātes cikla maksimumā, pie šādas notikumu gaitas vēlamākais kosmosā došanās laiks būtu cikla maksimumā. Tomēr tad pastāv lielāka iespēja saskarties ar pēkšņiem uzliesmojumiem un izvirdumiem uz Saules, kas var radīt akūtus jonizējošā starojuma efektus. Papildus risinājums būtu izstrādāt labākus kosmisko kuģu aizsargapvalku risinājumus, kas būs jo īpaši nepieciešami tālajām misijām uz Marsu vai asteroīdiem.
Jaunākais pētījums aplūkojams šeit, bet 2014.gada - šeit.
Komentāri
Jānis Kauliņš, Dr.geogr. tieši 7.03.2018 domāja šādi:
Lūk, arī iespējamais dziļākais cēlonis globālajai sasilšanai, nevis kā mums te karina makaronus uz ausīm, lai varētu tirgoties ar CO2 kvotām un iekasēt OIK. Protams, minējums bez cēloņsakarību analīzes, bet korelācija ar globālo temperatūru ir redzama - un ne sliktāka, kā ar CO2 procentu.
Redaktors tieši 7.03.2018 domāja šādi:
Saules aktivitātes samazināšanos pamatā saista ar atdzišanu, kā tas bija novērots Maundera minimumā. Neviens nenoliedz Saules ietekmi uz klimatu, tā ir būtiska, bet šobrīd liela daļa zinātnieku piekrīt, ka antropogēnais faktors ir kļuvis par daudz lielāku spēlētāju nekā tas bija Maundera vai par to vājākajā Daltona minimumā.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JD022022/full
https://www.nature.com/articles/ncomms8535
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/3/034015
http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/466/2114/303
Redaktors tieši 7.03.2018 domāja šādi:
Protams, ir arī pētīts, vai galaktiskais starojums nav pie vainas:
http://www.pnas.org/content/112/11/3253
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/8/4/045022
Lai arī nevar ar pirkstu precīzi parādīt un izrakstīt čeku par nodarītajiem postījumiem galaktiskajam starojumam, Saulei, plātņu tektonikai vai jebkuram citam klimata pārmaiņu iemeslam, ir skaidrs, ka mēs kā civilizācija esam nonākuši posmā, kur klimata pārmaiņas notiek un turpinās notikt, lai kā mēs arī censtos tās nobremzēt.
Svarīgākais ir pielāgoties un nesacūkot vidi tā, lai Homo sp. šo periodu pārciest būtu ārkārtīgi grūti vai pat neiespējami.
Attiecīgi uz GHG samazināšanu nevajadzētu skatīties kā uz cīņu pret klimata pārmaiņām, bet gan kā uz vienu no iespējām saglabāt Zemes piemērotību Homo sp. Mazāks piesārņojums, saprātīga resursu apsaimniekošana, bio-buferzonu maksimāla saglabāšana - tas būtu jādara, nevis jādomā, kā ar "dzīvosim zaļāk" ideoloģiju izšmaukt naudu no valsts utt.
Zemes apdzīvojamība nu jau vairs nav tikai jautājums par kaut kādiem tur tāliem ziloņiem un degunradžiem. Homo sp. (arī tie, kas dzīvo Latvijā) ir tajā pašā sarakstā.