Trilioane de particule cosmice trec prin corpul nostru în secunde

Atmosfera planetei noastre ne protejează de radiațiile cosmice dăunătoare

Aceste particule care te traversă nu vor fi percepute de tine, însă apare o întrebare: câte particule cosmice trec cu adevărat prin corpul tău în orice clipă?

Cele mai comune particule care ne străbat din spațiul cosmic sunt particule fantomatice cunoscute sub numele de neutrini. „Se estimează că 100 de trilioane de neutrini trec prin fiecare dintre noi în fiecare secundă”, a declarat pentru Live Science Michael Pravica, profesor de fizică la Universitatea din Nevada, Las Vegas.

Citește șiDarwin a murit fără să poată demonstra. După 150 de ani, știința a confirmat bănuiala despre o plantă carnivoră

Neutrinii sunt extrem de puțin interacționabili cu materia obișnuită. Majoritatea lor trec prin corpul nostru și prin restul planetei fără să lase nicio urmă.

Fapt

Originea neutrinii se găsește în procesele nucleare. Majoritatea particulelor care trec prin corpul nostru sunt generate de reacțiile de fuziune care susțin Soarele, însă există neutrini cu origini mai îndepărtate, inclusiv din alte galaxii,

Radiațiile cosmice și particulele care ajung la Pământ.

Potrivit Universității din Chicago, razele cosmice, particule încărcate

Chiar dacă nucleul Soarelui generează raze cosmice cu energie extrem de redusă, cea mai mare parte a acestor particule are originea în afara sistemului nostru solar. Ele se pot forma în momentul în care stele îndepărtate se detonează ca supernove, când materia este absorbită de găuri negre supermasive sau când galaxii colisionează, potrivit Universității din Chicago.

Protoni și heliul reprezintă majoritatea radiațiilor cosmice: acestea sunt nucleele atomului de hidrogen sau nuclee atomice ale elementelor mai grele, cum ar fi heliul sau fierul, care conțin atât protoni, cât și neutroni. Electronii și pozitronii, omologii antimateriei ai electronilor, formează, de asemenea, o porțiune foarte mică din radiațiile cosm

Când radiațiile cosmice ating Pământul, ele sunt, în general, absorbite de moleculele de aer din straturile superioare ale atmosferei noastre, a declarat Lu. Totuși, aceste coliziuni pot produce fluxuri de particule secundare care ajung la sol. Printre acestea se găsesc muonii, particule subatomice cu sarcină negativă, foarte asemănătoare electronilor, dar cu o masă de 200 de ori mai mare.

La nivelul mării, pe Pământ, trece aproximativ un muon pe 0,15 inch pătrați (1 centimetru pătrat) pe minut, a spus Lu. „În cazul unei persoane, numărul variază de la zeci la sute pe secundă”, a remarcat ea. „Aproximativ unul sau două trec prin mână în fiecare secundă.”

Datorită încă

În contrast, neutrinii nu posedă sarcină electrică. În plus, aceștia dispongă de o masă aproape inexistentă. Aceste două trăsături fac ca identificarea lor să fie extrem de dificilă, motiv pentru care sunt frecvent denumiți „particule fantomă”.

Identificarea particulelor cosmice

Oamenii de știință estimează numărul de neutrini care trec prin corpurile noastre înregistrând „fracțiunea infimă care se întâmplă să intre în coliziune cu materia din interiorul sau din apropierea unui detector”, a spus Lu. „Restul se calculează prin extrapolare pornind de la acei câțiva.”

De exemplu, Observatorul de neutrini IceCube din Antarctica înconjoară 0,24 mile cubice (1 kilometru cub) de gheață cu mii de senzori de lumină. „Când un neutrin interacționează cu un nucleu atomic din gheață, produce particule încărcate care se deplasează rapid, iar aceste particule emit o strălucire slabă de lumină albastră de tip Cerenkov, pe care senzorii o înregistrează”, a spus Lu. „Pe baza modelului și a luminozității acelei lumini, putem reconstitui energia și direcția neutrinului.”

În scopul de a determina numărul de neutrini care trec prin Pământul pe baza acestor interacțiuni observate, „luăm în calcul dimensiunea detectorului, durata de funcționare a acestuia, eficiența sa de detectare și probabilitatea ca un neutrin cu o anumită energie să interacționeze”, a declarat Lu.

„Este un pic ca și cum ai estima numărul de pești dintr-un râu pe baza celor câțiva prinși într-o plasă foarte

În ceea ce privește neutrinii studiați de IceCube, deși trilioane dintre aceștia trec prin fiecare dintre corpurile noastre în fiecare secundă, aproape niciunul nu interacționează cu atomii noștri. „Te-ai aștepta la cel mult o interacțiune în corpul tău, poate câteva, pe parcursul întregii vieți”, a spus Lu.

Aceste întâlniri infrequentă nu ar produce, în practică, niciun impact asupra noastră. În funcție de cantitatea de energie implicată într-o astfel de coliziune, neutrinii

„nu prezintă absolut niciun risc pentru sănătate”

, a declarat Lu.

Ce impact pot avea radiațiile cosmice asupra oamenilor?

În schimb, ploile de particule rezultate din impacturile razelor cosmice pot afecta potențial biologia umană. „La nivelul solului, muonii domină particulele încărcate penetrante care ajung la noi din ploile de raze cosmice”, a spus Lu. „La altitudini mai mari, și mai ales în timpul călătoriilor cu avionul, alte particule secundare, în special neutronii, contribuie cu o parte semnificativă la doza relevantă din punct de vedere biologic.”

Totuși, orice efecte ale acestor averse de raze cosmice sunt, în general, minore. „Pentru o persoană obișnuită, radiația cosmică contribuie cu aproximativ 0,4 milisieverți pe an, cam cât câteva radiografii toracice repartizate pe parcursul anului, dintr-un fond natural total de aproximativ 2,4 milisieverți provenind din toate sursele”, a spus Lu. „Doza variază în funcție de altitudine, latitudine și protecție. La nivelul solului, în condiții normale, muonii și alte particule din razele cosmice nu sunt considerate un pericol semnificativ pentru sănătate. Viața pe Pământ a fost expusă la acestea încă de la început.”

Așadar, în fiecare secundă, aproximativ 100 de trilioane de neutrini și zeci până la sute de muoni trec prin corpul tău, la care se adaugă, probabil, o cantitate infimă de neutroni și alte particule cosmice sau resturi provenite din particule cosmice care intră în contact cu atmosfera.

Aceste particule cosmice pot duce la o serie de descoperiri. De exemplu, oamenii de știință au folosit detectoare de muoni pentru a identifica pasaje ascunse în piramide. Iar „neutrinii de înaltă energie ne permit să studiem unele dintre cele mai violente și, altfel, ascunse medii din univers, precum regiunile din jurul găurilor negre, stelele care explodează și alți acceleratori cosmici puternici”, a spus Lu.

„Deoarece neutrinii interacționează atât de slab, aceștia pot scăpa din regiuni dense pe care lumina s-ar putea să nu le poată penetra”, a explicat ea. „Prin urmare, ele transportă informații direct din locurile în care sunt produse unele dintre cele mai energetice particule ale naturii.”

În concluzie, „particulele care trec prin noi ne reamintesc constant că nu suntem separați de univers”, a spus Lu. „Facem parte dintr-o poveste cosmică care se întinde pe o perioadă de 13,8 miliarde de ani.”