Файл: l_14.pdf

Первичные

Первичные

космические

космические

лучи

лучи

Галактические

космические

лучи

Солнечные

космические

лучи

Поток

≈

 1 

см

−

2

⋅

с

−

1

Во

время

солнечных

вспышек

может

достигать

≈

10

6

см

−

2

⋅

с

−

1

Состав

1. 

Ядерная

компонента

(

≈

90%  

протонов

, 

≈

10% 

ядер

гелия

,  

≈

1% 

более

тяжелых

ядер

), 

 2. 

Электроны

 (

≈

1% 

от

числа

ядер

), 

 3. 

Позитроны

 (

≈

10% 

от

числа

электронов

), 

 4. 

Антиадроны

  (

<

 0.01%) 

98–99% 

протоны

, 

≈

1.5% 

ядра

гелия

Диапазон

энергий

10

6

-10

21

эВ

10

5

-10

11

эВ

Космические

лучи

, 

не

искаженные

взаимодействием

с

атмосферой

Земли

, 

называют

первичными

. 

Поток

галактических

космических

лучей

, 

бомбардирующих

Землю

, 

изотропен

, 

постоянен

во

времени

и

составляет

≈

 1 

частица

/

см

2

⋅

с

  (

до

входа

в

земную

атмосферу

). 

Плотность

энергии

галактических

космических

лучей

≈

 1 

эВ

/

см

3

, 

что

сравнимо

с

суммарной

энергией

электромагнитного

излучения

звёзд

, 

теплового

движения

межзвёздного

газа

и

галактического

магнитного

поля

.

Энергетический

Энергетический

спектр

спектр

космических

космических

лучей

лучей

Энергии

галактических

космических

лучей

охватывают

диапазон

 10

6

-10

21

эВ

. 

Их

поток

для

частиц

с

E

 > 10

9

эВ

быстро

уменьшается

с

ростом

энергии

.

Дифференциальный

энергетический

спектр

ядерной

компоненты

космических

лучей

в

области

 10

10

-10

20

эВ

описывается

соотношением

0

dN

dE

N

Е

γ

−

=

, 

0

N

и

γ

– 

константы

. 

В

спектре

наблюдается

излом

в

районе

 10

15

-10

16 

эВ

. 

Показатель

наклона

спектра

до

излома

γ

=

 2.7. 

Для

космических

частиц

с

большей

энергией

спектр

становится

круче

: 

γ

≈

 3.

Спектр

частиц

с

энергией

>

 10

19 

эВ

становится

более

пологим

, 

что

можно

объяснить

взаимодействием

метагалактических

космических

лучей

с

энергией

>

 10

19  

эВ

с

реликтовыми

фотонами

, 

в

результате

чего

космические

лучи

теряют

часть

своей

энергии

, 

что

делает

их

спектр

более

пологим

. 

Это

же

взаимодействие

должно

приводить

и

к

обрезанию

спектра

космических

лучей

при

энергии

>

  5

⋅

10

19 

эВ

(

Г

. 

Зацепин

, 

В

. 

Кузьмин

и

К

. 

Грейзен

).

Энергетический

Энергетический

спектр

спектр

космических

космических

лучей

лучей

Основные

Основные

компоненты

компоненты

первичных

первичных

космических

космических

лучей

лучей

Каскад

Каскад

вторичных

вторичных

космических

космических

частиц

частиц

в

в

атмосфере

атмосфере

Земли

Земли