O que são raios cósmicos e qual sua origem?

Raios cósmicos são partículas energéticas que se movimentam pelo espaço em velocidades semelhantes à da luz. De modo geral, eles são compostos por prótons, elétrons e núcleos atômicos. Ocasionalmente, os raios cósmicos atingem a Terra e são detectadas por equipamentos.

Características dos raios cósmicos

Os raios cósmicos interferem no código genético dos seres vivos, provocando mutações. Nesse sentido, a atmosfera protege a maior parte dos organismos. Diversos estudos sugerem que os raios cósmicos possam ter contribuído fortemente para a evolução da vida na Terra.

O campo magnético terrestre possui um importante papel protegendo-nos de boa parte dos raios cósmicos. Cerca de 90% de todas as partículas que vêm do espaço e atingem a Terra são prótons, 9% são partículas alfa, 1% são elétrons e cerca de 0,25% são elementos mais pesados, como átomos de lítio, berílio e boro.

A proporção de elementos pesados que atingem a Terra é muito superior à presença desses elementos no espaço. Por isso, especialistas acreditam que os elementos mais pesados surgem a partir de colisões entre raios cósmicos e átomos de peso intermediário, como o carbono e o oxigênio, produzidos no núcleo das estrelas.

O que os raios cósmicos podem causar?

Quando os raios cósmicos se encontram com os átomos da atmosfera, eles originam um fenômeno chamado de chuveiro de partículas. Este é resultado de um grande número de colisões entre os átomos e os raios cósmicos, originando mésons, como os píons, káons e múons.

Vale ressaltar que a detecção de um chuveiro de partículas não é simples. Hoje, utilizam-se detectores de luminosidade, capazes de intensificar o brilho emitido por um chuveiro de partículas. Esse brilho, por sua vez, tem origem na radiação Cherenkov — processo de emissão de luz que ocorre quando uma partícula se movimenta em um meio transparente em uma velocidade superior à velocidade em que a luz se propagaria nesse mesmo meio.

Na Terra, somente uma pequena parte das partículas produzidas pelos chuveiros cósmicos chega à superfície, o que dificulta a ocorrência de danos à saúde dos seres vivos. Porém, no espaço, o efeito dos raios cósmicos pode ser avassalador – satélites de telecomunicações, balões atmosféricos e outros dispositivos eletrônicos que são lançados na órbita da Terra estão sujeitos a uma enorme incidência de raios cósmicos e, por isso, precisam ser construídos para suportar os efeitos que essas partículas têm sobre os seus circuitos eletrônicos.

Origem dos raios cósmicos

Observações astronômicas reunidas em 2013 pelo telescópio FGTS (sigla para Fermy Gamma-Ray Space Telescope) demonstram que grande parte dos raios cósmicos que atingem a Terra tem origem em explosões estelares chamadas de supernovas.

Supernovas são grandes explosões ocorridas ao final da vida de estrelas de grande porte, quando as camadas mais externas colapsam no núcleo. Nesses eventos, muitas partículas são ejetadas a velocidades altíssimas e se espalham pelo espaço. As supernovas são conhecidas por criarem esses balanços intergaláticos. Mas alguns raios cósmicos específicos são tão energéticos que seria difícil produzi-los, mesmo para os padrões das supernovas.