宇宙射線(B9542068)

全球暖化日益嚴重，一般鹹信肇因人類過度排放二氧化碳等溫室氣體所致，但丹麥科學家提出新理論，指暖化部分要歸咎於照到地球的宇宙射線減少，其他科學家質疑，這項實驗室的發現未必等於現實情況。根據先前理論，銀河中有恆星爆炸時，粒子組成的宇宙射線會高速飛行至地球，穿透大氣層並產生離子和自由電子，可加速形成水分子，增加雲的覆蓋量，讓地球保持涼爽。但過去一世紀來，擋住宇宙射線的太陽磁場強度加倍，使得地球雲量減少，可能助長地球暖化。研究人員在大型反應室模擬大氣層低空的化學變化。他們製造成分符合實際濃度的混合氣體，開啟充當太陽的紫外線燈後，空氣開始出現極微小的水珠。丹麥太陽與大氣研究中心主任史文斯馬克表示，反應室中電子製造雲層基本小水珠的速度和效率讓人驚訝，這是大氣科學的新發現。但美國麻州大學大氣系統研究中心主任布萊德利指出，過去已有理論說，地球雲量和宇宙射線變化有關，但如果在實驗室的短暫時間之外再細究，兩者的關係就不成立。史文斯馬克表示，他們的研究不代表人為因素未影響氣候，但氣候受二氧化碳影響的程度或許需要重新評估。
宇宙射線的成因：
一次宇宙射線的成因，大致可分為銀河系內產生的銀河宇宙射線和太陽宇宙射線兩類。銀河宇宙射線是由83％質子、16％阿伐和其他荷電粒子、高能電子、光子、中子等組成，稱之為一次宇宙射線。一次宇宙射線射入大氣中，帶著高能的粒子與空氣中的原子核引起散裂反應產生中子、質子、牟介子等基本粒子及氚、鈹7、鈹10、碳14、鈉22等宇宙射線可能會擴大了地球臭氧層的破洞。過去我們總是認為人造的氟氯碳化合物（CFCs）是破壞臭氧層的元兇，大氣科學家認為紫外線會分解這些CFCs而釋放出活性氯，並進一步分解臭氧分子，造成地球臭氧層的破洞。實驗並證實了宇宙射線可以分解CFCs而釋放出活性氯，進而耗損我們的臭氧層。 宇宙射線會在地球大氣層產生致命份量的介子破壞臭氧層和使環境變得具放射 性，地球的一些大絕種是由此而造成的。但是在絕種後，這些宇宙射線的輻射， 又會使全新的品種經急速突變而創造出來。

宇宙射線可分為：Galactic Cosmic Rays(GCRs)：其來源於太陽系，但是不超過銀河系。GCRs的形成是一原子核週遭的電子在銀河系中高速飛行的過程中脫離。他們可能是近幾百萬年才被加速的，而且可能穿越銀河系好幾次後，才被銀河系的磁場捕抓。Anomalous Cosmic Rays：來自於太陽圈(heliopause)的邊緣。當星際間的中性氣體粒子以時速25公里的速度飛向太陽時，這些原子會經由光離(photo-ionization)或是電交換(charge exchange)而失去一個電子。光離作用是指電子被太陽紫外線打掉。而電交換是指丟一個電子給帶電性的太陽風原子。當原本電中性氣體原子帶電後，就會被太陽的磁場抓住，並帶往太陽風的終止激震波(termination shock)。在這個時候，他們被稱為「pickup ions」。這些氣體離子重複的撞擊那些震波，並且得到在此過程增加能量，最後會脫離震波往太陽圈的中心飛去。這就被稱為Anomalous Cosmic Rays。Solar Energetic Particles(SEPs)：是指原子藉由太陽閃焰(solar flares)加速而成一種宇宙射線。它的能量比起其他宇宙射線小。此外，通常宇宙射線也包含X-rays跟 gamma rays。首先，有許多和太陽系相同的氣體原子(a)，彼此互相撞擊(b)，生成新的星體(c)。並且進行著核融合將氫氣跟氦氣變成如碳-12或氧-16，原本的碳、氧、氮被轉換成氖-22跟鎂-22。當燃料用完後就會爆炸成為超新星supernova (d)。所產生的衝擊波會產生新的重原子。重複以上的過程，會逐漸增加星際間的氣體原子。其中一部分會被超新星的衝擊波加速而成為宇宙射線。有些宇宙射線可能是當超新星爆炸時，彈射出物質而加速的。近幾年來，偵測宇宙射線的方法有：1使用射電望遠鏡觀測月球，希望藉由宇宙射線撞擊月球表面所產生的Askaryan 效應來觀測宇宙射線。當帶電粒子在介質中的速度超過光在此介質中的速度時，即會產生一個電磁震波，發射出光來，所發射的光稱為契倫柯夫光(Cerenkov light或 Cherenkov light)。此種效應即稱之為契倫柯夫輻射(Cerenkov radiation)。2.南極μ介子與微中子偵測器陣列 (Antarctic Muon and Neutrino Detector Array, AMANDA)3. 老虎 (TIGER)，全名為超鐵銀河元素記錄器 (Trans-Iron Galactic Element Recorder)，它所在的位置是南極洲的McMurdo工作站附近。4. 俄羅斯科學家正在研發亞毫米波接收器，亦稱“低溫亞毫米電鏡”，它能探測到太赫頻段的含有豐富信息的古老宇宙射線。