Kosmische Strahlung | Einfach Erklärt (2019)

Was ist eigentlich kosmische Strahlung?

Das erklären wir heute einfach und in 2 Minuten.

Der Name kosmische Strahlung, im englischen cosmic rays, ist im Grunde irreführend.

Was nämlich Forscher Anfang des 20.

Jahrhunderts für elektromagnetische Strahlung hielten, entpuppte sich später als geladene

Teilchen mit Ruhemasse.

Der Name kosmische Strahlung allerdings blieb.

Es handelt sich bei bei kosmischer Strahlung um hochenergetische Teilchen, von denen die

meisten, nämlich bis zu 90%, Protonen sind.

Protonen sind natürlich nichts anderes als die Kerne von Wasserstoff-Atomen, welche ihr

Elektron abgegeben haben.

Wenn ein Atom Elektronen abgibt, spricht man von Ionisation – es handelt sich bei diesen

Protonen also um ionisierte Wasserstoffatome.

Weitere 9% der Teilchen sind die Kerne höherer Elemente – meist Helium-4-Kerne (hier spricht

man von Alphateilchen) und zu einem geringen Anteil auch Kerne von anderen, schwereren

Elementen.

Die Kerne sind stets vollständig ionisiert, haben also all ihre Elektronen verloren.

Das restliche Prozent wird von einzelnen, freien Elektronen gebildet.

Weil das etwas verwirrend war, nochmal in einer kurzen Variante: 99% der Teilchen kosmischer

Strahlung sind ionisierte Atomkerne, meist einfache Protonen, und das restliche Prozent

besteht aus Elektronen.

Die überwiegende Mehrheit der kosmischen Strahlung, die die Erde erreicht, hat ihren

Ursprung in unserer Sonne.

Wenn es zu Sonneneruptionen bzw. einem koronalen Massenauswurf kommt (ein Ereignis, das oft

fälschlich als Sonnensturm bezeichnet wird), steigt die Zahl der Teilchen, die uns von

der Sonne erreichen, dramatisch an und kann sogar negative Auswirkungen etwa auf terrestrische

Elektronik haben.

Zu kleinen Teilen entstammt kosmische Strahlung energiereichen Ereignissen in unserer Galaxis,

vor allem Supernovae.

Einige wenige Teilchen – die energiereichsten unter ihnen - kommen gar von entfernten Galaxien.

Können uns diese kosmischen Teilchen gefährlich werden?

Im Normalfall nicht.

Da es sich um geladene Teilchen handelt, können sie nicht ohne weiteres das Magnetfeld der

Erde passieren – dieses schützt uns also vor kosmischer Strahlung.

Jenseits unseres Magnetfeldes wäre kosmische Strahlung für einen ungeschützten Organismus

allerdings tödlich.

Nur sehr schnelle und damit energiereiche Teilchen vermögen es, unser Magnetfeld zu

durchdringen.

Wenn sie auf die obere Atmosphäre treffen, interagieren sie dort mit Sauerstoff, Stickstoff

und anderen Elementen und erzeugen Sekundärstrahlung.

Diese Sekundärstrahlung erreicht sogar – etwa als Myonen, die Erdoberfläche.

Kosmische Strahlung ist, das habt ihr sicher gemerkt, ein sehr komplexes Thema, welches

wir hier nur angerissen haben.

Wir werden uns daher in weiteren Episoden von Einfach Erklärt mit verwandten Themen

wie Sonneneruptionen, dem Magnetfeld der Erde, Ionisation und weiterem beschäftigen.

Lasst uns wissen, was Euch interessiert!

Wir sind wie immer unseren Patrons zum Dank verpflichtet – allen voran Rico Wittke,

Tobias Sternberg und Dimitar Jauch – unseren Galaktischen Overlords.

Wie immer sagen wir euch allen danke fürs Zuschauen und – in diesem Sinne – 42!